Ультразвуковой пластырь для не

Oct 31, 2023

Калифорнийский университет в Сан-Диего, Калифорния

Команда инженеров Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала растягиваемую ультразвуковую решетку, способную последовательно, неинвазивно, трехмерно отображать ткани на глубине до четырех сантиметров под поверхностью кожи человека с пространственным разрешением 0,5 мм. . Этот новый метод представляет собой неинвазивную долгосрочную альтернативу существующим методам с улучшенной глубиной проникновения.

Исследование проведено в лаборатории Шэн Сюй, профессора наноинженерии в инженерной школе Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего и автора исследования. «Мы изобрели носимое устройство, которое часто может оценивать жесткость тканей человека», — сказал Хунцзе Ху, научный сотрудник группы Сюй и соавтор исследования. «В частности, мы интегрировали массив ультразвуковых элементов в мягкую эластомерную матрицу и использовали волнистые змеевидные растягивающиеся электроды для соединения этих элементов, что позволило устройству адаптироваться к коже человека для последовательной оценки жесткости тканей».

Система мониторинга эластографии может обеспечить серийное, неинвазивное и трехмерное картирование механических свойств глубоких тканей. Это имеет несколько ключевых применений, в том числе в медицинских исследованиях, серийные данные о патологических тканях могут предоставить важную информацию о прогрессировании таких заболеваний, как рак, который обычно вызывает ригидность клеток, а также мониторинг мышц, сухожилий и связок может помочь диагностировать и лечить занятия спортом. травмы.

Помимо мониторинга раковых тканей, эту технологию можно применять и в других сценариях, таких как мониторинг фиброза и цирроза печени. Используя эту технологию для оценки тяжести фиброза печени, медицинские работники могут точно отслеживать прогрессирование заболевания и определять наиболее подходящий курс лечения. Его также можно использовать для оценки нарушений опорно-двигательного аппарата, таких как тендинит, теннисный локоть и туннельный синдром запястья. Контролируя изменения жесткости тканей, эта технология может дать ценную информацию о прогрессировании этих состояний, позволяя врачам разрабатывать индивидуальные планы лечения для своих пациентов.

Носимые ультразвуковые пластыри выполняют функцию обнаружения традиционного ультразвука, а также преодолевают ограничения традиционных ультразвуковых технологий, такие как однократное тестирование, тестирование только в больницах и необходимость работы персонала. «Это позволяет пациентам постоянно контролировать состояние своего здоровья в любое время и в любом месте», — сказал Ху.

Это может помочь снизить количество ошибочных диагнозов и смертности, а также значительно сократить расходы за счет предоставления неинвазивной и недорогой альтернативы традиционным диагностическим процедурам.

Массив соответствует коже человека и акустически соединяется с ней, обеспечивая точную эластографическую визуализацию, подтвержденную магнитно-резонансной эластографией.

В ходе испытаний устройство использовалось для картирования трехмерного распределения модуля Юнга тканей ex vivo, для выявления микроструктурных повреждений в мышцах добровольцев до появления болезненности и мониторинга процесса динамического восстановления мышечных повреждений во время физиотерапии.

Устройство состоит из массива 16 на 16. Каждый элемент состоит из 1-3 композитных элементов и подложки из серебряно-эпоксидного композита, предназначенного для поглощения чрезмерной вибрации, расширения полосы пропускания и улучшения осевого разрешения.

Профессор Сюй сейчас коммерциализирует эту технологию через Softsonics LLC.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Лизель Лабиос по адресу: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра у вас должен быть включен JavaScript.; 858-246-1124.

Эта статья впервые появилась в августовском номере журнала Tech Briefs Magazine за 2023 год.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ