貼在皮膚上的B超機——“超聲貼片”

7月，美國麻省理工學(xué)院(MIT)的一個研究小組在《科學(xué)》雜志上宣布，他們在開發(fā)一種郵票大小的超聲設(shè)備方面取得了進展。這個超聲設(shè)備可以獲得高分辨率的實時圖像。未來，這個“創(chuàng)可貼”似的小貼片有可能取代傳統(tǒng)的大型超聲波機器，它開啟了穿戴式成像設(shè)備的新時代。只需在你的身體上貼上幾塊貼片，你就能擁有長達48小時的內(nèi)臟“透視能力”。

傳統(tǒng)的專業(yè)超聲檢查設(shè)備是通過覆蓋凝膠的探頭將超聲波傳輸?shù)襟w內(nèi)，然后聲波從心臟、肺、胃和大血管等器官再返回，用于創(chuàng)建高分辨率的圖像。然而，這些設(shè)備體積龐大，只能在醫(yī)療機構(gòu)使用。一些醫(yī)院已經(jīng)在使用連接在機械臂上的探頭以拍攝更長時間的圖像。但缺點是那個凝膠會隨著時間的推移逐漸變干。

穿戴式超聲成像工具對未來的臨床診斷具有巨大潛力。但是目前開發(fā)的“超聲貼片”分辨率很低，且不能長時間成像，因而也無法獲得深層器官的圖像。”

而此次麻省理工學(xué)院的研究小組報告了一種全新的“超聲貼片”，它將彈性粘合劑與剛性換能器陣列相結(jié)合，以產(chǎn)生更高分辨率的圖像。當(dāng)中的水凝膠傳輸聲波，粘合層由兩層薄的彈性體(高彈分子材料)組成。彈性體可防止水凝膠脫水。“為了有效地傳輸聲波并獲得內(nèi)部器官的高分辨率圖像，水凝膠必須含有足夠的水。”

新型“超聲貼片”的特點：

1)小巧玲瓏：全新貼片大小僅為2 cm 2，厚度約為3 mm。

2)使用方便：可被貼在身體的各個部位，包括頸部、胸部、腹部和手臂等。

3)長時間成像：最長48小時連續(xù)成像。

4)能夠捕捉到人體更深層次器官的信息。

試驗結(jié)果顯示，該貼片能夠獲得清晰的身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。例如長達48小時的主要血管直徑的變化，運動過程中心臟形狀的變化，以及喝完飲料后胃如何膨脹，然后又逐漸縮小到原來大小的過程等等。當(dāng)人進行舉重時，它甚至能夠檢測到暫時的、微觀的肌肉損傷跡象。

在最新的設(shè)計中，該設(shè)備還消除了技術(shù)人員長時間保持探頭開啟的需要，但仍需要連接到另一臺設(shè)備。研究小組正在考慮開發(fā)無線操作方法。“我們設(shè)想可以通過將一些貼片應(yīng)用于身體的不同部位，與手機建立連接，并根據(jù)需要使用人工智能 (AI)算法生成圖像。”如果這個設(shè)想可以實現(xiàn)，患者將能夠在藥店購買到貼片在家中使用。

除了無線超聲貼片，研究人員還在開發(fā)利用人工智能軟件算法來幫助解讀超聲圖像。我們期待，在不久的將來，患者能夠方便地購買到超聲貼片，用來監(jiān)測體內(nèi)器官的變化、腫瘤的進展、胎兒的生長發(fā)育等，使人們足不出戶即可享受到超聲成像的科技福利。