Ултразвуковото изображение е безопасен и неинвазивен прозорец към функционирането на тялото, предоставяйки изображения на вътрешните органи на пациента. При насочването на звуковите вълни в тялото, те се отразяват и създават изображения с висока разделителна способност на сърцето, белите дробове и други жизненоважни органи на пациентите. Но освен обемисто оборудване, налично единствено в специализираните лечебни заведения, този тип интервенция се нуждае от специалисти, които да знаят как да го използват оптимално и да разчитат резултатите. Нов дизайн от инженери на Масачузетския технологичен институт може да направи технологията лесно достъпна и удобна за носене - в публикуваната в Science статия инженерите представят дизайна на нов ултразвуков стикер - устройство, което се залепва върху кожата и може да осигури непрекъснато ултразвуково изображение на вътрешните органи в продължение на 48 часа. По време на тестването върху доброволци, устройствата са демонстрирали как могат да произвеждат изображения на живо с висока разделителна способност на главни кръвоносни съдове и дълбоко разположени органи като сърцето, белите дробове и стомаха. Стикерите поддържат силна адхезия и улавят промени в органите, докато доброволците извършват различни дейности, включително седене, изправяне, джогинг и колоездене.

  
Настоящият дизайн изисква свързване на стикерите към инструменти, които превеждат отразените звукови вълни в изображения. Но според изследователите дори в сегашния си вид те могат да се прилагат на пациенти в болницата, без да е необходима помощ от медицинско лице.  
Целта е стикерите да бъдат направени да работят безжично и пациентите да могат да ги получават в лекарския кабинет или да ги купуват от аптека. Xuanhe Zhao, професор по машинно инженерство и граждански и екологично инженерство в MIT, предвижда те да „комуникират с вашия мобилен телефон, където AI алгоритми ще анализират изображенията при поискване“.  
През последните години изследователите са проучвали проекти за разтегливи ултразвукови сонди, които биха осигурили преносимо нископрофилно изображение на вътрешните органи. Тези проекти дадоха гъвкав набор от малки ултразвукови преобразуватели, като идеята беше такова устройство да се разтяга и да се приспособява към тялото на пациента. 
Но тези експериментални проекти са създали изображения с ниска разделителна способност отчасти поради тяхното разтягане: движейки се с тялото, преобразувателите изместват местоположението един спрямо друг, изкривявайки полученото изображение. 
„Носимият ултразвуков инструмент за изображения би имал огромен потенциал в бъдещето на клиничната диагностика. Разделителната способност и продължителността на изображения на съществуващите ултразвукови пластири обаче са сравнително ниски и те не могат да изобразят дълбоки органи“, казва Chonghe Wang, който е студент от MIT.  
Новият ултразвуков стикер на екипа на MIT създава изображения с по-висока разделителна способност за по-дълъг период от време чрез съчетаване на разтеглив адхезивен слой с твърд набор от преобразуватели. „Тази комбинация позволява на устройството да се приспособи към кожата, като същевременно запазва относителното местоположение на трансдюсерите, за да генерира по-ясни и по-прецизни изображения“, добавя Wang.  
Адхезивният слой на устройството е направен от два тънки слоя еластомер, които капсулират среден слой от твърд хидрогел, материал предимно на водна основа, който лесно предава звукови вълни. За разлика от традиционните ултразвукови гелове хидрогелът на екипа на MIT е еластичен и разтеглив. Долният еластомерен слой е проектиран да се придържа към кожата, докато горният слой се придържа към твърд набор от преобразуватели, които екипът също е проектирал и изработил. Целият ултразвуков стикер е с размери около 2 квадратни сантиметра в диаметър и 3 милиметра дебелина - приблизително колкото пощенска марка.  
Екипът разработват и софтуерни алгоритми, базирани на изкуствен интелект, които могат по-добре да интерпретират и диагностицират изображенията на стикерите.   

Снимки: MIT/Unsplash

Виж още: Учени съхраниха данни в ДНК на жива бактерия