Носимий ультразвуковий датчик забезпечує безперервне зображення серця

Дослідники з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго. Команда сподівається, що датчик розміром з поштову марку, який може оцінювати як функцію тепла, так і структуру, зробить тривале сканування серця доступним для великої кількості населення.

За даними Британського кардіологічного фонду, лише у Великій Британії 7.6 мільйона людей живуть із захворюваннями серця чи кровообігу, і приблизно 460 людей щодня помирають від них. Хоча серцеві захворювання є основною причиною смерті людей похилого віку, вони також стають все більш поширеними серед молоді.

«Серце зазнає різноманітних патологій», — пояснює один із авторів і матеріалознавець Хунцзе Ху. «Незалежно від того, сильне, але нормальне скорочення камер серця призводить до коливань об’ємів, або серцева морфологічна проблема виникла як надзвичайна ситуація, моніторинг зображення серця в реальному часі розповідає всю картину в яскравих деталях».

Проблема візуалізації серця полягає в тому, що ехокардіограми зазвичай потребують висококваліфікованих техніків і громіздкого скануючого обладнання, тоді як КТ і ПЕТ можуть бути незручними для деяких і супроводжуються додатковим фактором піддавання пацієнтів радіації.

Крім того, багато проблем із серцевою функцією є періодичними або стають очевидними лише тоді, коли тіло рухається, відзначають дослідники. Велике стаціонарне обладнання погано підходить для тривалого моніторингу, і, звичайно, не може відобразити рухомих пацієнтів.

Навпаки, каже керівник проекту та наноінженер Шен Сю, новий датчик можна носити протягом 24 годин за один раз, дозволяючи «будь-кому використовувати ультразвукове зображення в дорозі».

Центральним елементом системи Сю та його колеги є пластир, який можна носити, еластичний і липкий — розміром 1.9 x 2.2 см, товщиною трохи менше міліметра та м’яким, як шкіра — який випромінює та приймає ультразвукові хвилі. Патч відображає структуру серця в реальному часі та з високою просторовою та тимчасовою роздільною здатністю.

Крім того, алгоритми штучного інтелекту, вбудовані в пристрій, дозволяють визначати, скільки крові насправді перекачує серце – життєво важливий показник, оскільки нездатність перекачувати достатню кількість крові часто є причиною багатьох серцево-судинних захворювань.

Конструкція пластиру робить його ідеальним для використання на тілах у русі. Як співавтор та наноінженер Сяосян Гао Зауважує, що його можна прикріпити до грудної клітини з мінімальним обмеженням рухів суб’єкта, навіть забезпечуючи безперервне зчитування серцевої діяльності до, під час і після тренування. Наразі патч потрібно підключати до комп’ютера за допомогою кабелю, але дослідники кажуть, що вони розробили бездротову схему, щоб усунути це обмеження.

«Зростаючий ризик серцевих захворювань вимагає більш досконалих і всеохоплюючих процедур моніторингу», — каже Сюй. «Надаючи пацієнтам і лікарям більш детальну інформацію, безперервний моніторинг зображень серця в режимі реального часу готовий фундаментально оптимізувати та змінити парадигму діагностики серця».

Експерт із серцево-судинної діагностики Аластер Мосс Університету Лестера, який не брав участі в цьому дослідженні, каже, що система має здатність «трансформувати» спосіб, яким лікарі спостерігають і лікують серцеві захворювання у пацієнтів з високим ризиком. «Високоякісні зображення можуть допомогти врятувати життя людям із серцевими захворюваннями», — каже він. «Дивно думати, що ми зможемо вивести ехокардіографію за межі традиційних медичних закладів і надати її безпосередньо пацієнтам».

Ультразвукова наклейка забезпечує постійне зображення внутрішніх органів

Штеффен Петерсен – погоджується кардіолог з Лондонського університету королеви Мері, який також не брав участі в цьому дослідженні, вихваляючи, зокрема, здатність патча забезпечувати безперервну передачу даних під час повсякденної діяльності. Він додає: «Потенціал такої технології в кардіології величезний, і оцінка структури та функції серця таким чином призведе до нових винаходів і клінічних показань».

Завершивши початкове дослідження, Сю та його колеги прагнуть покращити дизайн датчика, мініатюризувати його систему живлення та узагальнити модель глибокого навчання, щоб її могла використовувати більша кількість пацієнтів. Вони також будуть комерціалізувати технологію – через свій стартап Softsonics – протягом наступних років, очікуючи, що одна одиниця, ймовірно, коштуватиме близько 80 доларів (66 фунтів стерлінгів).

Дослідження описано в природа.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
• джерело: https://physicsworld.com/a/wearable-ultrasound-sensor-provides-continuous-cardiac-imaging/