把B超探頭做成貼紙,讓超聲監測可以隨時進行_風聞
根新未来-2022-07-31 09:04
文/觀察未來科技
超聲波成像可能是當前最安全和最常用的醫學成像形式。
究其原因,人耳的聽覺範圍有限度,只能對20-20000赫茲的聲音有感覺,20000赫茲以上的聲音就無法聽到,這種聲音稱為超聲。和普通的聲音一樣,超聲能向一定方向傳播,而且可以穿透物體,如果碰到障礙,就會產生回聲,不相同的障礙物就會產生不相同的回聲,人們通過儀器將這種回聲收集並顯示在屏幕上,可以用來了解物體的內部結構。
利用這種原理,人們將超聲波用於診斷和治療人體疾病,並且採用各種掃查方法,接收超聲帶來的反射、散射信號,顯示各種組織及其病變的形態,結合病理學、臨牀醫學,觀察、分析、總結不同的反射規律,而對病變部位、性質和功能障礙程度作出診斷。

**美中不足的是,做超聲並不是一件方便的事——超聲需要在醫生的辦公室利用笨重的設備才能夠進行。**每個做過超聲檢查的人都會熟悉,在使用探頭之前,他們的皮膚上會噴出厚厚的冷凝膠。這種凝膠是超聲波從探頭清晰地傳輸到一個人的內部器官並再次返回所必需的。隨着時間的推移,這種凝膠可能會從皮膚上乾涸或流走,因此在較長的超聲過程中需要不斷地重新塗抹。
**基於此,**麻省理工學院(MIT)的工程師們設計了一種微小的貼紙,可以連續提供內部器官的超聲圖像長達48小時。
其中,最大的新創新之一就是創造了一種水凝膠,它被包裹在一個薄的彈性膜內。這創造了一種完美的有彈性的材料,可以被放置在皮膚上,同時有效地傳輸超聲波。研究人員解釋説“彈性體防止了水凝膠的脱水,只有當水凝膠高度水化時,聲波才能有效穿透並對內部器官進行高分辨率成像。”
**該設備的另一部分包含一個由數百個微小超聲波傳感器組成的剛性陣列。**這種密集的換能器陣列與彈性體和水凝膠的彈性混合體的搭配,使貼紙能夠在很長一段時間內持續對內部器官進行成像。
發表在《科學》雜誌上的一項新研究描述了對該設備進行的各種應用測試,從慢跑到舉重。從這些貼片的成像結果中,研究小組能夠觀察到坐着和站着時主要血管直徑的變化。這些貼片還捕捉到了更深層次器官的細節,比如心臟在運動過程中如何改變形狀。研究人員還能觀察到志願者在喝果汁時胃發生膨脹,然後排出果汁時又縮回去。當一些志願者舉重時,研究團隊可以檢測到內部肌肉的成像變得明亮,這表明他們的肌肉出現了暫時的微損傷。
這也證明了新設備在以前所未有的方式為人類活動提供超聲成像方面的非凡潛力。在未來,人們或許可以買到這種貼片,然後用它去監測各種內部器官變化、腫瘤的進展以及子宮內胎兒的發育。