Un cerotto ad ultrasuoni per non

Oct 31, 2023

Università della California a San Diego, California

Un team di ingegneri dell'Università della California a San Diego ha sviluppato un array di ultrasuoni estensibile in grado di acquisire immagini tridimensionali seriali, non invasive, di tessuti profondi fino a quattro centimetri sotto la superficie della pelle umana, con una risoluzione spaziale di 0,5 mm . Questo nuovo metodo fornisce un’alternativa non invasiva e a lungo termine ai metodi attuali, con una migliore profondità di penetrazione.

La ricerca emerge dal laboratorio di Sheng Xu, professore di nanoingegneria presso la Jacobs School of Engineering della UC San Diego e autore corrispondente dello studio. "Abbiamo inventato un dispositivo indossabile in grado di valutare frequentemente la rigidità del tessuto umano", ha affermato Hongjie Hu, ricercatore post-dottorato nel gruppo Xu e coautore dello studio. “In particolare, abbiamo integrato una serie di elementi ad ultrasuoni in una matrice di elastomero morbido e utilizzato elettrodi elastici a serpentina ondulata per collegare questi elementi, consentendo al dispositivo di conformarsi alla pelle umana per la valutazione seriale della rigidità dei tessuti”.

Il sistema di monitoraggio dell'elastografia può fornire una mappatura seriale, non invasiva e tridimensionale delle proprietà meccaniche dei tessuti profondi. Ciò ha diverse applicazioni chiave, tra cui nella ricerca medica, i dati seriali sui tessuti patologici possono fornire informazioni cruciali sulla progressione di malattie come il cancro, che normalmente provoca l'irrigidimento delle cellule, così come il monitoraggio di muscoli, tendini e legamenti può aiutare a diagnosticare e curare gli sport. lesioni.

Oltre al monitoraggio dei tessuti cancerosi, questa tecnologia può essere applicata anche in altri scenari come il monitoraggio della fibrosi e della cirrosi epatica. Utilizzando questa tecnologia per valutare la gravità della fibrosi epatica, i professionisti medici possono monitorare con precisione la progressione della malattia e determinare il corso di trattamento più appropriato. Può essere utilizzato anche per valutare disturbi muscoloscheletrici come tendiniti, gomito del tennista e sindrome del tunnel carpale. Monitorando i cambiamenti nella rigidità dei tessuti, questa tecnologia può fornire preziose informazioni sulla progressione di queste condizioni, consentendo ai medici di sviluppare piani di trattamento personalizzati per i loro pazienti.

I cerotti ecografici indossabili svolgono la funzione di rilevamento degli ultrasuoni tradizionali e superano anche i limiti della tecnologia ecografica tradizionale, come i test una tantum, i test solo all'interno degli ospedali e la necessità di intervento del personale. "Ciò consente ai pazienti di monitorare continuamente il proprio stato di salute sempre e ovunque", ha affermato Hu.

Ciò potrebbe contribuire a ridurre le diagnosi errate e i decessi, oltre a ridurre significativamente i costi fornendo un’alternativa non invasiva e a basso costo alle procedure diagnostiche tradizionali.

L'array si conforma alla pelle umana e si accoppia acusticamente con essa, consentendo un imaging elastografico accurato convalidato con l'elastografia a risonanza magnetica.

Nei test, il dispositivo è stato utilizzato per mappare le distribuzioni tridimensionali del modulo di Young dei tessuti ex vivo, per rilevare danni microstrutturali nei muscoli dei volontari prima della comparsa del dolore e monitorare il processo di recupero dinamico delle lesioni muscolari durante la fisioterapia.

Il dispositivo è costituito da un array 16 x 16. Ogni elemento è composto da 1-3 elementi compositi e uno strato di supporto costituito da un composito epossidico argento progettato per assorbire vibrazioni eccessive, ampliando la larghezza di banda e migliorando la risoluzione assiale.

Il professor Xu sta ora commercializzando questa tecnologia tramite Softsonics LLC.

Per ulteriori informazioni, contattare Liezel Labios all'indirizzo Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.; 858-246-1124.

Questo articolo è apparso per la prima volta nel numero di agosto 2023 di Tech Briefs Magazine.

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