Ce patch adhésif montre des images nettes du cœur, des poumons et d’autres organes internes

Ce Patch Adhésif Montre Des Images Nettes Du Cœur, Des

Conçu par une équipe d’ingénieurs du MIT, il produit des images échographiques en continu pendant 48 heures, simplifiant l’acquisition des informations de diagnostic.

Le MIT / Crédit : Patch adhésif pour ultrasons des ingénieurs du MIT

Le MIT / Crédit : Patch adhésif pour ultrasons des ingénieurs du MIT

Un appareil de la taille d’un timbre-poste qui se fixe sur la peau et peut fournir des images échographiques continues des organes internes pendant 48 heures : il a été conçu par une équipe d’ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) qui, dans le cadre d’une recherche financée, en partie, par le MIT, la Defense Advanced Research Projects Agency, la National Science Foundation, les National Institutes of Health et le US Army Research Office par l’intermédiaire de l’Institute for Soldier Nanotechnologies du MIT, vise à simplifier la pratique de l’acquisition de diagnostics d’informations, rendant la technologie aussi accessible que d’acheter des patchs en pharmacie.

« Nous pensons avoir ouvert une nouvelle ère de l’imagerie portable : en appliquant ces patchs à différentes positions du corps, nous pouvons également voir nos organes internes par nous-mêmes. – a déclaré le chercheur principal Xuanhe Zhao, professeur de génie mécanique et civil et de génie environnemental au MIT -. Ces patchs pourraient communiquer avec nos smartphones, où des algorithmes d’intelligence artificielle analyseraient les images à la demande« .

Échographie traditionnelle vs nouveaux patchs adhésifs

Comme on le sait, lorsqu’il s’agit de devoir réaliser une échographie traditionnelle, un technicien applique d’abord un gel sur la peau d’un patient, qui sert à transmettre les ultrasons. Une sonde, ou transducteur, est ensuite pressée contre le gel, envoyant des ondes sonores dans le corps qui font écho aux structures internes et reviennent à la sonde, où elles sont traduites en images visuelles. Lorsque des images échographiques de plus longue durée sont nécessaires, certains hôpitaux proposent des sondes attachées à des bras robotiques qui maintiennent les transducteurs en place, mais le gel à ultrasons s’écoule et sèche avec le temps, perturbant l’acquisition des images.

Le nouveau patch à ultrasons des chercheurs du MIT surmonte ces limitations en produisant des images haute résolution sur de longues périodes, avec un énorme potentiel dans l’avenir du diagnostic clinique. Pour tester son fonctionnement, les ingénieurs ont appliqué les patchs sur diverses parties du corps de certains volontaires (y compris le cou, la poitrine, l’abdomen et les bras), montrant comment les appareils sont capables de produire des images claires des principaux vaisseaux sanguins et des organes les plus internes. , comme le cœur, les poumons et l’estomac. Au cours de cet essai, les patchs sont restés parfaitement adhérents à la peau, capturant les changements dans les organes sous-jacents lorsque les volontaires effectuaient diverses activités, notamment assis, debout, faire du jogging et faire du vélo.

Dans la conception actuelle, les patchs ont nécessité une connexion à des instruments capables de traduire les ondes sonores réfléchies en images, mais même dans cette première configuration, ils pourraient avoir une application immédiate : par exemple à l’hôpital, où ils pourraient être utilisés de la même manière pour Autocollants ECG pour la surveillance cardiaque, vous permettant de visualiser en continu les organes internes sans nécessiter qu’un technicien maintienne la sonde en place pendant de longues périodes. Avec l’optimisation du fonctionnement sans fil, un objectif sur lequel l’équipe travaille actuellement, les patchs pourraient être transformés en produits d’imagerie portables, que les patients peuvent emporter chez eux depuis le cabinet du médecin ou même acheter à la pharmacie.

Comment fonctionne le nouveau patch à ultrasons

La technologie du nouveau patch, décrite dans un article publié dans La science, repose sur le couplage d’une couche adhésive élastique avec une série rigide de transducteurs. « Cette combinaison permet à l’appareil de s’adapter à la peau et de maintenir les transducteurs en place, générant des images plus claires et plus précises – a ajouté Chonghe Wang, étudiant diplômé du MIT et co-auteur principal de l’article. Le revêtement adhésif, en particulier, est constitué de deux fines couches d’élastomère, qui encapsulent une couche intermédiaire d’hydrogel solide, un matériau principalement à base d’eau qui transmet facilement les ondes sonores et qui, contrairement aux gels à ultrasons traditionnels, est également élastique et flexible.

« L’élastomère évite la déshydratation de l’hydrogel – a déclaré Xiaoyu Chen, chercheur postdoctoral au MIT et co-auteur principal de l’étude -. Ce n’est que lorsque l’hydrogel est fortement hydraté que les ondes acoustiques peuvent pénétrer efficacement et fournir des images haute résolution des organes internes« .

La couche inférieure d’élastomère est conçue pour adhérer à la peau, tandis que la couche supérieure est conçue pour fixer un ensemble rigide de transducteurs que l’équipe a également développés et fabriqués. L’ensemble du patch à ultrasons mesure environ 2 centimètres carrés de diamètre et 3 millimètres d’épaisseur, ce qui rend l’appareil particulièrement fonctionnel dans l’industrie de la médecine sportive. « Par exemple, nous pouvons capturer les différents moments d’un entraînement physique, en détectant quand il est temps de s’arrêter avant que les muscles ne deviennent douloureux. – Chen a conclu -. Nous ne savons pas encore quel est ce moment, mais nous pouvons maintenant fournir des données d’imagerie que les experts peuvent interpréter« .