เซ็นเซอร์อัลตราซาวนด์แบบสวมใส่ให้การถ่ายภาพหัวใจอย่างต่อเนื่อง

ระบบถ่ายภาพหัวใจด้วยอัลตราซาวนด์แบบสวมใส่ได้ ซึ่งสามารถทำงานได้แม้ในระหว่างการออกกำลังกาย ได้รับการพัฒนาโดยนักวิจัยจาก มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก. ทีมงานหวังว่าเซ็นเซอร์ขนาดตราไปรษณียากร ซึ่งสามารถประเมินทั้งหน้าที่และโครงสร้างของความร้อน จะทำให้การสแกนหัวใจในระยะยาวเข้าถึงได้สำหรับประชากรจำนวนมาก

จากข้อมูลของ British Heart Foundation ในสหราชอาณาจักรเพียงแห่งเดียว 7.6 ล้านคนมีชีวิตอยู่ด้วยโรคหัวใจหรือโรคระบบไหลเวียนโลหิต และประมาณ 460 คนเสียชีวิตในแต่ละวันจากสาเหตุเดียวกัน แม้ว่าโรคหัวใจเป็นสาเหตุการตายอันดับต้น ๆ ของผู้สูงอายุ แต่ก็พบได้บ่อยในคนหนุ่มสาวเช่นกัน

“หัวใจต้องผ่านโรคต่างๆ มากมาย” ผู้เขียนร่วมคนแรกและนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุอธิบาย หงจี้หู. “ไม่ว่าห้องหัวใจจะหดตัวแรงแต่เป็นปกติจะนำไปสู่ความผันผวนของปริมาตร หรือปัญหาทางสัณฐานวิทยาของหัวใจเกิดขึ้นในกรณีฉุกเฉิน การเฝ้าติดตามภาพแบบเรียลไทม์บนหัวใจจะบอกภาพรวมทั้งหมดในรายละเอียดที่ชัดเจน”

ปัญหาเกี่ยวกับการถ่ายภาพหัวใจคือการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจโดยทั่วไปต้องใช้ช่างเทคนิคที่ผ่านการฝึกอบรมมาอย่างดีและเครื่องจักรสแกนขนาดใหญ่ ในขณะที่การสแกน CT และ PET อาจไม่สะดวกสำหรับบางคน และมาพร้อมกับปัจจัยเพิ่มเติมที่ทำให้ผู้ป่วยได้รับรังสี

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า ปัญหาหลายอย่างเกี่ยวกับการทำงานของหัวใจมักเกิดขึ้นเป็นพักๆ หรือปรากฏเฉพาะเมื่อร่างกายเคลื่อนไหวเท่านั้น อุปกรณ์ขนาดใหญ่และตายตัวไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบระยะยาว และแน่นอนว่าไม่สามารถถ่ายภาพผู้ป่วยที่กำลังเคลื่อนไหวได้

ในทางตรงกันข้าม หัวหน้าโครงการและวิศวกรนาโนกล่าว เซิง ซูเซ็นเซอร์ใหม่สามารถสวมใส่ได้ 24 ชั่วโมงในครั้งเดียว ทำให้ "ทุกคนสามารถใช้การถ่ายภาพอัลตราซาวนด์ได้ทุกที่"

ศูนย์กลางของระบบของ Xu และเพื่อนร่วมงานคือแผ่นแปะที่ยืดหยุ่นและยึดติดได้ – ขนาด 1.9 x 2.2 ซม. หนาไม่ถึงมิลลิเมตรและนุ่มเหมือนผิวหนัง – ซึ่งปล่อยและรับคลื่นอัลตราซาวนด์ แพทช์จะแสดงโครงสร้างของหัวใจแบบเรียลไทม์และมีความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาสูง

นอกจากนี้ อัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์ที่ติดตั้งในอุปกรณ์ช่วยให้สามารถกำหนดปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดจริง ซึ่งเป็นการวัดที่สำคัญ เนื่องจากความล้มเหลวในการสูบฉีดเลือดเพียงพอมักเป็นสาเหตุของโรคหัวใจและหลอดเลือดหลายชนิด

การออกแบบแพทช์ทำให้เหมาะสำหรับใช้กับร่างกายที่กำลังเคลื่อนไหว ในฐานะผู้เขียนร่วมและวิศวกรนาโน เซียวเซียงเกา สามารถติดไว้ที่หน้าอกโดยจำกัดการเคลื่อนไหวของวัตถุให้น้อยที่สุด แม้กระทั่งการอ่านค่าการเต้นของหัวใจอย่างต่อเนื่องทั้งก่อน ระหว่าง และหลังการออกกำลังกาย ในปัจจุบัน แพตช์จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านสายเคเบิล แต่นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาได้พัฒนาวงจรไร้สายเพื่อขจัดข้อจำกัดนี้

"ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคหัวใจเรียกร้องให้มีขั้นตอนการตรวจสอบขั้นสูงและครอบคลุมมากขึ้น" Xu กล่าว “ด้วยการให้รายละเอียดที่ละเอียดยิ่งขึ้นแก่ผู้ป่วยและแพทย์ การตรวจสอบภาพหัวใจอย่างต่อเนื่องและเรียลไทม์นั้นพร้อมที่จะปรับพื้นฐานให้เหมาะสมที่สุดและปรับเปลี่ยนกระบวนทัศน์ของการวินิจฉัยโรคหัวใจ”

ผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพหัวใจและหลอดเลือด อลาสแตร์ มอส แห่งมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ กล่าวว่า ระบบดังกล่าวมีความสามารถในการ "เปลี่ยน" วิธีที่แพทย์เฝ้าติดตามและรักษาโรคหัวใจในผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูง “การถ่ายภาพคุณภาพสูงสามารถช่วยชีวิตผู้ที่เป็นโรคหัวใจได้” เขากล่าว “เป็นเรื่องน่าอัศจรรย์ที่คิดว่าเราจะสามารถนำเครื่องตรวจหัวใจด้วยคลื่นไฟฟ้าหัวใจนอกสถานพยาบาลแบบเดิม ๆ และส่งมอบให้ผู้ป่วยได้โดยตรง”

สติกเกอร์อัลตราซาวนด์ให้ภาพอวัยวะภายในอย่างต่อเนื่อง

สตีเฟ่น ปีเตอร์เซ่น – แพทย์โรคหัวใจแห่งมหาวิทยาลัยควีนแมรีแห่งลอนดอน ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้เช่นกัน เห็นด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถของแพตช์ในการให้ฟีดข้อมูลอย่างต่อเนื่องในระหว่างกิจกรรมประจำวัน เขากล่าวเสริมว่า: "ศักยภาพของเทคโนโลยีดังกล่าวในด้านโรคหัวใจนั้นมีอยู่มาก และการประเมินโครงสร้างและการทำงานของหัวใจด้วยวิธีดังกล่าวจะนำไปสู่การคิดค้นและข้อบ่งชี้ทางคลินิกเพิ่มเติม"

เมื่อการศึกษาเบื้องต้นเสร็จสิ้น Xu และเพื่อนร่วมงานกำลังมองหาที่จะปรับปรุงการออกแบบเซ็นเซอร์ ย่อขนาดระบบพลังงาน และทำให้โมเดลการเรียนรู้เชิงลึกเป็นแบบทั่วไปเพื่อให้ผู้ป่วยจำนวนมากขึ้นสามารถใช้งานได้ นอกจากนี้ พวกเขายังจะเดินหน้าทำการค้าเทคโนโลยีผ่านบริษัทสตาร์ทอัพอย่าง Softsonics ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยคาดว่าอุปกรณ์หนึ่งชิ้นจะมีราคาประมาณ 80 ดอลลาร์ (66 ปอนด์)

การศึกษาได้อธิบายไว้ใน ธรรมชาติ.

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://physicsworld.com/a/wearable-ultrasound-sensor-provides-continuous-cardiac-imaging/