Ingenieure des MIT haben einen winzigen Aufkleber entwickelt, der bis zu 48 Stunden lang kontinuierlich Ultraschallbilder von inneren Organen liefern kann. Diese neue Technik könnte das drahtlos Muskeln während des Trainings oder die Entwicklung des Fötus während der Schwangerschaft überwachen.
ÜBERSICHT
Die bisherige Nutzung von Ultraschall
Ultraschall wird häufig für die nichtinvasive Bildgebung von Geweben und Organen verwendet, aber diese Methode erfordert einen engen Kontakt zwischen dem Schallkopf und dem Zielbereich. Dies kann die Erfassung von Bildern über einen langen Zeitraum erschweren, insbesondere wenn der Patient mobil sein muss.
Erstmals kontinuierliche Bildgebung innerer Organe über Tage
Die Forscher des MIT beschreiben in ihrer Studie ein tragbares Ultraschall-Bildgebungsgerät. Ein starre piezoelektrisches Sondenarray wird dabei mit einem akustisch transparenten Hydrogel-Elastomer auf die Haut geklebt.
Die kontinuierliche Bildgebung innerer Organe über Tage hinweg könnte wichtige Informationen über Gesundheit und Krankheiten liefern und Einblicke in die Entwicklungsbiologie ermöglichen. Das Forscherteam berichtet über ein bioadhäsives Ultraschallgerät (BAUS), das aus einer dünnen und starren Ultraschallsonde besteht, die über ein Kupplungsstück aus einem weichen, zähen, antidehydrierenden und bioadhäsiven Hydrogel-Elastomer-Hybrid fest auf der Haut haftet. Das BAUS-Gerät ermöglicht 48 Stunden lang eine kontinuierliche Bildgebung verschiedener innerer Organe, darunter Blutgefäße, Muskeln, Herz, Magen-Darm-Trakt, Zwerchfell und Lunge. Das BAUS-Gerät könnte Diagnose- und Überwachungsinstrumente für verschiedene Krankheiten ermöglichen.
In Tests konnten die Forscher auch zeigen, wie das Gerät Muskeln überwachen kann, wenn eine Person Gewichte hebt. Der Träger könnte dann darüber informiert, wann er mit dem Training aufhören sollte, bevor es zu einer Überlastung oder Schäden kommt.
Im Moment ist das Gerät jedoch noch nicht drahtlos. Aber schon in seiner jetzigen Form lassen sich nach Ansicht der Forscher unmittelbare Anwendungen in der Praxis finden. Krankenhäuser könnten es derzeit zum Beispiel für die Echtzeitüberwachung von Herzpatienten einsetzen.
Das Forscherteam arbeitet derzeit daran, das Gerät drahtlos arbeiten zu lassen, so dass es dann mit einer Smartphone-App kommunizieren könnte. Ultraschall-Aufkleber könnten für eine Vielzahl von Anwendungen hergestellt werden, von der Verfolgung des Trainings bis hin zur Langzeitüberwachung verdächtiger Tumore. Sogar Schwangerschaften könnten in Echtzeit von zu Hause aus verfolgt werden.
Quellen
Bioadhesive ultrasound for long-term continuous imaging of diverse organs. Science (2022)
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