MIT超声波贴纸

邮票大小的超声波贴纸可以看到身体内部

图片来源:麻省理工学院

美国麻省理工学院的工程师开发出邮票大小的超声波粘合剂,可以产生心脏、肺部和其他内脏器官的清晰图像。

目前,超声波成像需要笨重的设备,只有医院和医生的办公室才有。这种新设备可以贴在皮肤上,并且可以在48小时内提供内部器官的连续超声成像。

研究人员相信他们的设备最终可以在药店便宜地买到,他们把贴纸贴在志愿者身上,并向他们展示了这些设备产生的主要血管和深层器官(如心脏、肺和胃)的实时高分辨率图像。

这些贴纸保持了很强的粘附性,并在志愿者进行各种活动(包括坐着、站着、慢跑和骑自行车)时捕捉到底层器官的变化。

目前的设计需要将贴纸连接到将反射声波转化为图像的仪器上。研究人员指出,即使以目前的形式,这种贴纸也可以应用在医院的病人身上,类似于心脏监测心电图贴纸,可以连续地对内部器官进行成像,而不需要技术人员长时间保持探针在原位。

如果他们可以无线操作,这是团队目前正在努力的目标,超声波贴纸可以制成可穿戴成像产品,患者可以从医生办公室带回家,甚至在药店购买。

该研究的资深作者、麻省理工学院的赵宣和教授说:“我们设想将几个贴片粘在身体的不同位置,贴片将与你的手机通信,人工智能算法将根据需要分析图像。”

“我们相信,我们开启了可穿戴成像的新时代:只要在身体上贴片,你就能看到自己的内部器官。”

麻省理工学院团队的新型超声波贴纸通过将弹性粘合剂层与刚性换能器阵列配对,在更长的时间内产生更高分辨率的图像。

“这种组合使设备能够符合皮肤,同时保持传感器的相对位置,以生成更清晰、更精确的图像,”首席作者Chonghe Wang补充道。

该设备的粘合层由两层薄弹性体制成,中间包裹着一层固体水凝胶。水凝胶主要是一种水基材料,易于传播声波,具有弹性和弹性。

麻省理工学院博士后陈晓宇说:“这种弹性体可以防止水凝胶脱水。”“只有当水凝胶高度水化时,声波才能有效穿透,并对内脏器官进行高分辨率成像。”

底部的弹性体层被设计成粘附在皮肤上,而顶部的弹性体层则粘附在该团队设计和制造的刚性传感器阵列上。整个超声波贴纸的直径约为2平方厘米,厚度为3毫米,大约相当于一张邮票的面积。

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