Ultrason görüntüleme güvenli ve kansız bir yöntem olması nedeniyle gün geçtikçe önem kazanan hızlı bir medikal yöntemdir. Fakat ultrason cihazları birçok prob ve ekipman içeren genelde hantal ve karmaşık cihazlardır. İşte Massachussets Teknoloji Enstitüsü’nden(MIT) bilim insanları, aynı yara bandı gibi yapışabilen ultrason bantları icat etti.
Science dergisinde yeni yayınlanan makalede mühendisler pul büyüklüğünde ve 48 saat boyunca sürekli organların görüntülemesini verebilecek ultrason bandı tanımlanıyor.
Normalde ultrason teknolojisi, problar yardımıyla vücuda yollanılan ses dalgaları kalp,akciğer gibi organlardan yansıyarak yüksek çözünürlüklü ultrason görüntüleri oluşturur.
Araştırmacılar ultrason bantlarını gönüllülere uyguladıklarında, kan damarlarından iç organlara kadar vücudun birçok kısmının yüksek çözünürlüklü görüntüsünü elde ettiler. Yapıştırmalar güçlü bir yapıştırıcı içeriyor ve gönüllüler oturduklarında, koştuklarında ya da hareket ettiklerinde organlarında gerçekleşen değişimleri kaydediyor.
Mevcut tasarımda yapıştırmalardan gelen sinyalleri çözmek için cihazlara bağlamak gerekiyor. Fakat bu tasarımda bile aynı EKG probları gibi vücuda bağlanarak sürekli monitörleme yapılabilir.
Araştırma ekibinin nihai hedefi, cihazı kablosuz hale getirerek, giyilebilir görüntüleme ürünleri üretmek. Bu bantların kolaylıkla eczaneden veya doktordan reçete edilebilmeleri amaçlanıyor.
“Biz vücudun farklı yerlerine bantları yapıştırmak ve YZ algoritmalarıyla isteğe uygun analiz etmek için cep telefonuna bağlamayı amaçlıyoruz. Giyilebilir görüntülemede yeni bir çağ başlatabileceğimize inanıyoruz. Sadece birkaç bantla iç organları görüntüleyebiliriz,” diyor MIT makine mühendisliği bölümünden Prof. Xuanhe Zhao.
Kablosuz ve Giyilebilir Hale Gelecek
MIT’nin geliştirdiği yeni ultrason bandı genişleyen bir yapışkan tabakası ve katı transdüser dizisi içeriyor. Bu kombinasyon sayesinde cihaz daha temiz ve net görüntüler üretiyor.
Yapışkan tabakada iki ince elastomer tabakası arasında katı bir hidrojel tabakası yerleştirilmiştir. Hidrojel tabakası sayesinde ses dalgaları kolayca iletiliyor ve elastik özelliğe sahip. Hidrojel akustik dalgaları engelleyerek, iç organların yüksek çözünürlüklü görüntüsünü verebiliyor.
Tüm bant 2 cm2 civarında ve 3 mm kalınlığında bir pula benziyor.
Gönüllüler üzerinde 48 saat boyunca çeşitli aktiviteler esnasında bantlar denendi. Ağırlık kaldırmadan, jogginge kadar bir çok aktivitede bant kullanılarak görüntüler alındı.
Örneğin otururken ve ayağa kalkınca ana kan damarlarının değişen çapı incelendi. Ayrıca egzersiz sırasında kalbin şeklindeki değişim incelendi. Ya da meyve suyu içerken midenin genişlemesi de incelendi. Hatta ağırlık kaldırırken kaslarda oluşan mikrohasarlara dair parlak desenler tespit edildi.
Ekip, çıkartmaların kablosuz olarak çalışmasını sağlamak için çalışıyor. Ayrıca bantların görüntülerini daha iyi yorumlayıp teşhis edebilen yapay zekaya dayalı yazılım algoritmaları geliştiriyorlar. Ardından Zhao, ultrason bantlarının hastalar ve tüketiciler tarafından paketlenip satın alınabileceğini ve yalnızca çeşitli iç organları izlemek için değil, aynı zamanda tümörlerin ilerlemesinin yanı sıra rahimdeki fetüslerin gelişimini izlemek için de kullanılabileceğini öngörüyor.
Kaynak: https://news.mit.edu/2022/ultrasound-stickers-0728
Referans: Chonghe Wang, Xiaoyu Chen, Liu Wang, Mitsutoshi Makihata, Hsiao-Chuan Liu, Tao Zhou, Xuanhe Zhao. Bioadhesive ultrasound for long-term continuous imaging of diverse organs. Science, 2022; 377 (6605): 517 DOI: 10.1126/science.abo2542
