Инженеры MIT разработали наклейки, которые позволяют заглянуть внутрь тела
Наклейка состоит из двух слоёв эластомера, слоя гидрогеля и массива датчиков
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, пропускающего 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.
