A hordható ultrahang érzékelő folyamatos szívképalkotást biztosít

Egy hordható szív ultrahang képalkotó rendszert fejlesztettek ki, amely akár edzés közben is működhet a kutatók University of California San Diego. A csapat azt reméli, hogy a postai bélyeg méretű szenzor, amely a szív működését és szerkezetét egyaránt képes felmérni, nagy populáció számára teszi elérhetővé a hosszú távú szívvizsgálatot.

A British Heart Foundation szerint csak az Egyesült Királyságban 7.6 millióan élnek szív- vagy keringési betegséggel, és naponta körülbelül 460 ember hal meg emiatt. Míg a szívbetegségek a vezető halálokok az idősek körében, a fiatalok körében is egyre gyakoribbak.

„A szív mindenféle patológián megy keresztül” – magyarázza a társszerző és anyagtudós Hongjie Hu. Legyen szó akár arról, hogy a szívüregek erős, de normális összehúzódása térfogat-ingadozáshoz vezet, akár szívmorfológiai probléma vészhelyzetben fordult elő, a szíven végzett valós idejű képmonitorozás élénk részletekkel mutatja meg a teljes képet.

A szívképalkotás problémája az, hogy az echokardiogramhoz általában magasan képzett technikusokra és terjedelmes szkennelőgépekre van szükség, míg a CT- és PET-vizsgálatok kellemetlenek lehetnek egyesek számára, és azzal jár, hogy a betegeket sugárzásnak teszik ki.

Ezenkívül a szívműködéssel kapcsolatos számos probléma időszakos, vagy csak akkor válik nyilvánvalóvá, amikor a test mozgásban van - jegyzik meg a kutatók. A nagyméretű, rögzített berendezések nem alkalmasak hosszú távú monitorozásra, és természetesen nem képesek a mozgó betegek képére.

Ezzel szemben, mondja a projektvezető és a nanomérnök Sheng Xu, az új érzékelő 24 órán keresztül viselhető egy menetben, így „bárki használhatja az ultrahangos képalkotást útközben”.

Xu és munkatársa rendszerének központi eleme egy hordható, rugalmas és tapadó tapasz – 1.9 × 2.2 cm méretű, alig egy milliméter vastagságú és olyan puha, mint a bőr –, amely ultrahanghullámokat bocsát ki és fogad. A tapasz valós időben, nagy térbeli és időbeli felbontással ábrázolja a szív szerkezetét.

Ezenkívül a készülékbe épített mesterséges intelligencia algoritmusok lehetővé teszik annak meghatározását, hogy a szív valójában mennyi vért pumpál – ez egy létfontosságú mérés, mivel gyakran sok szív- és érrendszeri betegség hátterében áll az elégtelen vér pumpálása.

A tapasz kialakítása ideálissá teszi a mozgásban lévő testeken való használatra. Társszerzőként és nanomérnökként Xiaoxiang Gao megjegyzi, a mellkasra rögzíthető úgy, hogy minimálisan korlátozza az alany mozgását, akár folyamatos leolvasást biztosítva a szívműködésről edzés előtt, alatt és után. Jelenleg a foltot kábelekkel kell csatlakoztatni a számítógéphez, de a kutatók azt mondják, hogy kifejlesztettek egy vezeték nélküli áramkört, amely megszünteti ezt a korlátozást.

"A szívbetegségek növekvő kockázata fejlettebb és átfogóbb megfigyelési eljárásokat tesz szükségessé" - mondja Xu. "Azáltal, hogy a betegek és az orvosok alaposabb részletekkel látják el, a folyamatos és valós idejű szívkép-monitorozás alapvetően optimalizálja és átalakítja a szívdiagnózis paradigmáját."

Szív- és érrendszeri képalkotó szakértő Alastair Moss A Leicesteri Egyetem munkatársa, aki nem vett részt ebben a tanulmányban, azt mondja, hogy a rendszer képes „átalakítani” az orvosok megfigyelését és kezelését a szívbetegségek magas kockázatú betegek körében. "A jó minőségű képalkotás segíthet életek megmentésében a szívbetegségben szenvedők számára" - mondja. „Megdöbbentő azt gondolni, hogy az echokardiográfiát a hagyományos egészségügyi intézményeken kívül is elvégezhetjük, és közvetlenül a betegek kezébe adhatjuk.”

Az ultrahang matrica a belső szervek folyamatos képalkotását biztosítja

Steffen Petersen – ért egyet a Queen Mary University of London kardiológusa, aki szintén nem vett részt ebben a tanulmányban –, és különösen dicséri a tapasz azon képességét, hogy a napi tevékenységek során folyamatos adatátvitelt biztosít. Hozzáteszi: „A kardiológiában óriási lehetőségek rejlenek az ilyen technológiában, és a szív szerkezetének és működésének ilyen módon történő felmérése további találmányokhoz és klinikai indikációkhoz vezet.”

Az első vizsgálat befejeztével Xu és munkatársai az érzékelő kialakításának fejlesztését, az energiaellátó rendszer miniatürizálását, valamint a mélytanulási modell általánossá tételét keresik, hogy a betegek nagyobb populációja használhassa. Az elkövetkező években a technológia kereskedelmi forgalomba hozatalára is törekednek – induló Softsonics-on keresztül – azzal a várakozással, hogy egyetlen egység ára körülbelül 80 dollár (66 font) lesz.

A tanulmány leírása a Természet.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/wearable-ultrasound-sensor-provides-continuous-cardiac-imaging/