Un parche de ultrasonido para no

Oct 31, 2023

Universidad de California San Diego, California

Un equipo de ingenieros de la Universidad de California en San Diego ha desarrollado una matriz ultrasónica estirable capaz de obtener imágenes tridimensionales en serie, no invasivas, de tejidos a una profundidad de hasta cuatro centímetros por debajo de la superficie de la piel humana, con una resolución espacial de 0,5 mm. . Este nuevo método proporciona una alternativa no invasiva y a largo plazo a los métodos actuales, con una profundidad de penetración mejorada.

La investigación surge del laboratorio de Sheng Xu, profesor de Nanoingeniería en la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego y autor correspondiente del estudio. "Inventamos un dispositivo portátil que puede evaluar con frecuencia la rigidez del tejido humano", dijo Hongjie Hu, investigador postdoctoral del grupo Xu y coautor del estudio. "En particular, integramos una serie de elementos de ultrasonido en una matriz de elastómero suave y utilizamos electrodos elásticos en forma de serpentina ondulada para conectar estos elementos, lo que permitió que el dispositivo se adaptara a la piel humana para una evaluación en serie de la rigidez del tejido".

El sistema de monitoreo de elastografía puede proporcionar un mapeo serial, no invasivo y tridimensional de las propiedades mecánicas de los tejidos profundos. Esto tiene varias aplicaciones clave, incluida la investigación médica, los datos seriados sobre tejidos patológicos pueden proporcionar información crucial sobre la progresión de enfermedades como el cáncer, que normalmente hace que las células se endurezcan, y el seguimiento de músculos, tendones y ligamentos puede ayudar a diagnosticar y tratar los deportes. lesiones.

Además de monitorear tejidos cancerosos, esta tecnología también se puede aplicar en otros escenarios como el monitoreo de fibrosis y cirrosis hepática. Al utilizar esta tecnología para evaluar la gravedad de la fibrosis hepática, los profesionales médicos pueden realizar un seguimiento preciso de la progresión de la enfermedad y determinar el curso de tratamiento más adecuado. También se puede utilizar para evaluar trastornos musculoesqueléticos como tendinitis, codo de tenista y síndrome del túnel carpiano. Al monitorear los cambios en la rigidez del tejido, esta tecnología puede proporcionar información valiosa sobre la progresión de estas afecciones, lo que permite a los médicos desarrollar planes de tratamiento individualizados para sus pacientes.

Los parches de ultrasonido portátiles cumplen la función de detección del ultrasonido tradicional y también superan las limitaciones de la tecnología de ultrasonido tradicional, como las pruebas únicas, las pruebas solo dentro de los hospitales y la necesidad de operación por parte del personal. "Esto permite a los pacientes controlar continuamente su estado de salud en cualquier momento y lugar", afirmó Hu.

Esto podría ayudar a reducir los diagnósticos erróneos y las muertes, además de reducir significativamente los costos al proporcionar una alternativa no invasiva y de bajo costo a los procedimientos de diagnóstico tradicionales.

La matriz se adapta a la piel humana y se acopla acústicamente con ella, lo que permite obtener imágenes elastográficas precisas validadas con elastografía por resonancia magnética.

En las pruebas, el dispositivo se utilizó para mapear distribuciones tridimensionales del módulo de Young de los tejidos ex vivo, para detectar daños microestructurales en los músculos de los voluntarios antes de la aparición del dolor y monitorear el proceso de recuperación dinámica de las lesiones musculares durante la fisioterapia.

El dispositivo consta de una matriz de 16 por 16. Cada elemento se compone de 1 a 3 elementos compuestos y una capa de respaldo hecha de un compuesto de plata y epoxi diseñado para absorber la vibración excesiva, ampliando el ancho de banda y mejorando la resolución axial.

El profesor Xu ahora comercializa esta tecnología a través de Softsonics LLC.

Para obtener más información, comuníquese con Liezel Labios en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita activar JavaScript para verlo.; 858-246-1124.

Este artículo apareció por primera vez en la edición de agosto de 2023 de la revista Tech Briefs.

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