MIT エンジニアがウェアラブル、スタンプを開発

2022 年 7 月 29 日 ジム・ハマランド著

MIT のエンジニアは、切手サイズのウェアラブル超音波デバイスを開発しました。 [写真提供：フェリース・フランケル]

彼らは、皮膚に貼り付けて装着し、48 時間以上内臓の連続画像化が可能な切手サイズの超音波装置を開発しました。

エンジニアらがワイヤレス接続を実現すれば、超音波ステッカーは患者が自宅や外出先で、ジョギング、サイクリング、ウェイトリフティングなどの運動中にも着用できるようになるだろうと、サイエンス誌で研究内容を発表した際に述べた。 超音波ステッカーは、内臓、腫瘍の進行、胎児の発育、あるいはさらなる運動が筋肉の使い過ぎや筋肉痛につながるトレーニング計画のポイントを監視するために使用できます。

「私たちは、体のさまざまな場所にいくつかのパッチを貼り付け、そのパッチが携帯電話と通信し、AI アルゴリズムがオンデマンドで画像を分析することを想定しています。」と MIT の機械工学および土木環境工学の教授、Xuanhe Zhao 氏は述べています。とニュースリリースで述べた。 「私たちは、ウェアラブル イメージングの新時代を切り開いたと信じています。体にいくつかのパッチを貼るだけで、内臓を見ることができるのです。」

Zhao氏はこの研究の上級著者であり、筆頭著者であるChonghe Wang氏とXiaoyu Chen氏、共著者であるMITのLiu Wang氏、牧畑光俊氏、Tao Zhao氏、さらにメイヨークリニックのHsiao-Chuan氏が加わった。

ウェアラブル超音波画像ツールは「将来の臨床診断において大きな可能性を秘めている」とワン氏はリリースの中で述べた。 「しかし、既存の超音波パッチの解像度と画像化持続時間は比較的低く、深部臓器を画像化することはできません。」

MIT超音波ステッカーの厚さは約3mmで、硬いアレイのトランスデューサーを備えた伸縮性のある粘着層があり、これによりデバイスが皮膚にぴったりとフィットし、より鮮明で正確な画像を生成できるとワン氏は述べた。 接着層の 2 層のエラストマーが、音波の伝達のために固体の水ベースのヒドロゲルの中間層をカプセル化します。

「エラストマーはヒドロゲルの脱水を防ぎます」とチェン氏は言う。 「ヒドロゲルが高度に水和されている場合にのみ、音波が効果的に透過し、内臓の高解像度画像を得ることができます。」

研究者らは健康な人にプロトタイプを使用し、座ったり立ったりしたときの血管の直径の変化を観察したり、ボランティアがジュースを飲んだり排泄したりするときに胃が伸びたり縮んだりするのを観察したり、運動中に心臓の形が変化するのを観察したり、運動中に筋肉の微小な損傷を示す明るいパターンを発見したりした。トレーニング。

進行中のワイヤレスの取り組みに加えて、チームは超音波画像を解釈して診断を提供するソフトウェア アルゴリズムを開発しています。

「私たちは、それぞれが体の異なる位置をイメージするようにデザインされたステッカーの箱を作ることができると想像しています」とZhao氏は語った。 「私たちはこれがウェアラブルデバイスと医療画像における画期的な進歩であると信じています。」