پژوهشگران برچسب هایی کم حجم و قابل حمل طراحی کردند که امکان سونوگرافی اندام های داخلی بدن را با وضوح بالا ایجاد کرده است و برخی از نقص های دستگاه های قبلی را ندارد.
به گزارش ایرنا از پایگاه خبری تِک اکسپلور (Tech Xplore)، تصویربرداری فراصوت (اولتراسوند) پنجره ای امن و غیرتهاجمی به عملکرد بدن است که تصاویر زنده از اندام های داخلی بیمار را در اختیار پزشکان قرار می دهد.
برای ثبت این تصاویر، تکنسین های آموزش دیده با ایجاد تغییراتی در کاوشگرهای (probes) فراصوت، امواج صوتی را به داخل بدن هدایت می کنند. این امواج منعکس میشوند تا تصاویری با وضوح بالا از قلب، ریه ها و سایر اندام های عمیق بیمار تولید کنند.
طراحی فعلی، مستلزم اتصال برچسب ها به ابزارهایی است که امواج صوتی منعکس شده را به تصاویر تبدیل می کنند.
پژوهشگران خاطرنشان کردند که این برچسب ها حتی با شکلی فعلی ممکن است کاربردهای فوري داشته باشند مثلاً می توان از این دستگاه ها مانند برچسب های EKG مانیتورینگ قلب برای بیماران استفاده کرد. همچنین می توان با استفاده از آنها به طور مداوم از اندام های داخلی تصویربرداری کرد بدون اینکه نیاز باشد کارشناس فنی (تکنسین) کاوشگر را برای مدت طولانی در محل نگه دارد.
اگر بتوان این دستگاه ها را به صورت بی سیم ساخت (این هدفی است که تیم در حال حاضر روی آن کار می کند)، به احتمال زیاد میتوان برچسب های فراصوت را به محصولات تصویربرداری پوشیدنی تبدیل کرد که بیماران میتوانند آنرا از مطب پزشک به خانه ببرند یا حتی از داروخانه بخرند.
ژوان ژائو( Xuanhe Zhao) استاد مهندسی مکانیک و عمران و محیط زیست موسسه فناوری ماساچوست (MIT) آمریکا در این زمینه گفت: ما تصور می کنیم که چند قطعه از این برچسب ها به قسمت های مختلف بدن چسبیده باشند و این قابلیت را داشته باشند که با تلفن همراه شما ارتباط برقرار کنند، جایی که الگوریتم های هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) تصاویر را در صورت درخواست تجزیه و تحلیل می کنند.
او ادامه داد: ما معتقدیم که دوران جدیدی از تصویربرداری پوشیدنی را آغاز کرده ایم با قراردادن چند برچسب روی بدن به احتمال زیاد میتوان اندام های داخلی را مشاهده کرد.
برای تصویربرداری فراصوت، کارشناس فنی ابتدا مقداری ژل مایع را روی پوست بیمار می مالد؛ این باعث می شود امواج فراصوت منتقل شوند، سپس یک کاوشگر یا مبدل (transducer) را روی ژل فشار می دهد تا امواج صوتی را به بدن ارسال کند. این امواج از ساختارهای داخلی بازتاب می کند و به کاوشگر، یعنی جایی که سیگنال های پژواک به تصاویر بصری تبدیل میشوند، برمی گردد.
برای بیمارانی که به دوره های طولانی تصویربرداری نیاز دارند، برخی بیمارستان ها کاوشگرهایی را ارایه می‌دهند که روی بازوهای رباتیک نصب میشوند و میتوانند مبدل را بدون خستگی (Fatigue) در جای خود نگه دارند؛ اما ژل فراصوت مایع با گذشت زمان از بین می رود و خشک می شود و در تصویربرداری طولانی مدت اختلال ایجاد می کند.
پژوهشگران در سال های اخیر، طرح هایی را برای کاوشگرهای فراصوت قابل کشش بررسی کرده اند که با استفاده از آن ها می توان با ابزار قابل حمل و کم حجم از اندام های داخلی تصویربرداری کرد. این طرح ها آرایه ای انعطاف پذیر از مبدل های فراصوت کوچک به وجود آورد. ایده این بود که چنین دستگاهی کشیده شود و با بدن بیمار مطابقت یابد.
اما این طرح های آزمایشی، تصاویری با وضوح پایین تولید کرده اند که این تا حدی به دلیل قابلیت کشیده شدن آنها است. در هنگام حرکت بدن، مبدل ها مکان را نسبت به یکدیگر تغییر می دهند و تصویر حاصل را مخدوش می کنند.
تیم تحقیقاتی موسسه فناوری ماساچوست برای تولید این برچسب، یک لایه چسبنده کشسان را در کنار مجموعه ای از مبدل ها قرار داده اند. این ترکیب، دستگاه را قادر می سازد تا با پوست مطابقت یابد و در عین حال موقعیت نسبی مبدل ها را حفظ کند تا تصاویر واضح تر و دقیق تری تولید کند.
پژوهشگران برچسب فراصوت را از طریق یک باتری آزمایشی با داوطلبان سالم انجام دادند. برچسب ها را روی قسمت های مختلف بدن داوطلبان از جمله گردن، سینه، شکم و بازوها بستند.
این برچسب ها به پوست می چسبیدند و تا ۴۸ ساعت تصاویر واضحی از ساختارهای زیرین ایجاد می کردند.
در این مدت، داوطلبان فعالیت های مختلفی را در آزمایشگاه انجام دادند، از نشستن و ایستادن گرفته تا دویدن، دوچرخه سواری و وزنه برداری.
از روی تصاویر برچسب ها، تیم توانست تغییر قطر رگ های خونی اصلی را هنگام نشستن و ایستادن مشاهده کند. این برچسب ها همچنین جزئیات اندام های عمیق تر را به تصویر می کشند؛ مثلاً اینکه چگونه شکل قلب در حین ورزش، تغییر می کند.
هنگامی که برخی داوطلبان وزنه ها را بلند می کردند، تیم می توانست الگوهای روشن را در عضلات زیرین تشخیص دهد که نشان دهنده آسیب های کوچک موقتی است.
این تیم تحقیقاتی در تلاش است تا این قابلیت را در برچسب ها ایجاد کند که به صورت بی سیم کار کنند. آنها همچنین در حال طراحی الگوریتم های نرم افزاری مبتنی بر هوش مصنوعی هستند که میتواند تصاویر برچسب ها را بهتر تفسیر کند و تشخیص دهد.
- 12
- 1
