Un patch à ultrasons pour les non

Oct 31, 2023

Université de Californie à San Diego, Californie

Une équipe d'ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego a développé un réseau ultrasonique extensible capable d'imagerie tridimensionnelle en série, non invasive, de tissus jusqu'à quatre centimètres sous la surface de la peau humaine, à une résolution spatiale de 0,5 mm. . Cette nouvelle méthode offre une alternative non invasive à plus long terme aux méthodes actuelles, avec une profondeur de pénétration améliorée.

La recherche émerge du laboratoire de Sheng Xu, professeur de nano-ingénierie à la Jacobs School of Engineering de l'UC San Diego et auteur correspondant de l'étude. "Nous avons inventé un appareil portable capable d'évaluer fréquemment la rigidité des tissus humains", a déclaré Hongjie Hu, chercheur postdoctoral dans le groupe Xu et co-auteur de l'étude. "En particulier, nous avons intégré un ensemble d'éléments ultrasoniques dans une matrice en élastomère souple et utilisé des électrodes extensibles en serpentine ondulée pour connecter ces éléments, permettant au dispositif de s'adapter à la peau humaine pour une évaluation en série de la rigidité des tissus."

Le système de surveillance élastographique peut fournir une cartographie en série, non invasive et tridimensionnelle des propriétés mécaniques des tissus profonds. Cela a plusieurs applications clés, notamment dans la recherche médicale, les données en série sur les tissus pathologiques peuvent fournir des informations cruciales sur la progression de maladies telles que le cancer, qui provoque normalement un raidissement des cellules, et la surveillance des muscles, des tendons et des ligaments peut aider à diagnostiquer et à traiter le sport. blessures.

En plus de surveiller les tissus cancéreux, cette technologie peut également être appliquée dans d’autres scénarios tels que la surveillance de la fibrose et de la cirrhose du foie. En utilisant cette technologie pour évaluer la gravité de la fibrose hépatique, les professionnels de la santé peuvent suivre avec précision la progression de la maladie et déterminer le traitement le plus approprié. Il peut également être utilisé pour évaluer les troubles musculo-squelettiques tels que les tendinites, le tennis elbow et le syndrome du canal carpien. En surveillant les modifications de la rigidité des tissus, cette technologie peut fournir des informations précieuses sur la progression de ces affections, permettant ainsi aux médecins d'élaborer des plans de traitement individualisés pour leurs patients.

Les patchs échographiques portables remplissent la fonction de détection des ultrasons traditionnels et dépassent également les limites de la technologie échographique traditionnelle, telles que les tests ponctuels, les tests uniquement dans les hôpitaux et la nécessité d'une intervention du personnel. "Cela permet aux patients de surveiller en permanence leur état de santé à tout moment et en tout lieu", a déclaré M. Hu.

Cela pourrait contribuer à réduire les erreurs de diagnostic et les décès, ainsi qu’à réduire considérablement les coûts en fournissant une alternative non invasive et peu coûteuse aux procédures de diagnostic traditionnelles.

Le réseau s'adapte à la peau humaine et s'y couple acoustiquement, permettant une imagerie élastographique précise validée par élastographie par résonance magnétique.

Lors des tests, l'appareil a été utilisé pour cartographier les distributions tridimensionnelles du module d'Young des tissus ex vivo, pour détecter les dommages microstructuraux dans les muscles des volontaires avant l'apparition des douleurs et pour surveiller le processus de récupération dynamique des blessures musculaires pendant la physiothérapie.

L'appareil se compose d'un réseau de 16 x 16. Chaque élément est composé d'un élément composite 1-3 et d'une couche de support en composite argent-époxy conçue pour absorber les vibrations excessives, élargissant la bande passante et améliorant la résolution axiale.

Le professeur Xu commercialise désormais cette technologie via Softsonics LLC.

Pour plus d'informations, contactez Liezel Labios à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le visualiser.; 858-246-1124.

Cet article a été publié pour la première fois dans le numéro d’août 2023 du magazine Tech Briefs.

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