Инженеры Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) представили дизайн ультразвуковой наклейки, устройства размером с марку, которое приклеивается к коже и передаёт изображение внутренних органов.
Наклейка состоит из двух слоёв эластомера, между которыми находится слой гидрогеля, пропускающ��го звуковые волны. Эластомер предотвращает обезвоживание гидрогеля, благодаря чему акустические волны легко проникают внутрь. Нижний слой эластомера приклеивается к коже, а верхний — к массиву датчиков, которые также разработала команда MIT. Ширина устройства не превышает двух сантиметров, а толщина — трёх миллиметров.
Наклейка позволяет провести ультразвуковое исследование внутренних органов без части аппаратуры для УЗИ. Пока что дизайн наклейки требует подключения к инструментам, которые преобразуют отражённые звуковые волны в изображения. Тем не менее, даже в нынешнем виде наклейка уже готова к использованию: например, устройство можно приклеивать к пациентам в больнице, подобно датчикам ЭКГ, и они будут непрерывно отображать внутренние органы, не требуя вмешательства технического специалиста и удерживания датчика УЗИ на одном месте.
Исследователи протестировали разработку на группе добровольцев, которые носили наклейки на шее, груди, животе и руках. Наклейки держались на коже и давали чёткие изображения до 48 часов. В течение этого времени добровольцы выполняли в лаборатории различные действия: сидели, стояли, бегали трусцой, ездили на велосипеде и поднимали тяжести.
На мониторах команда смогла наблюдать, как менялся диаметр кровеносных сосудов в разном положении тела, как работало и менялось сердце во время физических нагрузок, как надувался желудок, когда добровольцы пили воду. А во время поднимания тяжестей были заметны яркие узоры в мышцах, сигнализирующие о временном микроповреждении.
Сейчас команда дорабатывает наклейки так, чтобы они работали без подключения к внешнему оборудованию. Это позволит превратить разработку в носимое устройство, которое пациенты смогут взять домой из кабинета врача или купить в аптеке.
Исследователи также разрабатывают ИИ-алгоритмы, которые будут лучше интерпретировать изображения с наклеек. Это позволит использовать наклейки не только для наблюдения за различными внутренними органами, но и за прогрессированием опухолей, а также за развитием плода в утробе матери.
