Las pegatinas de ultrasonido podrían visualizar continuamente los órganos internos durante días


rap«>Un parche del tamaño de una estampilla puede proporcionar imágenes de ultrasonido continuas durante 48 horas, y se ha utilizado para ver cambios en los pulmones, el corazón y el estómago de personas que hacen ejercicio y que beben.

Tecnología


28 de julio de 2022

Despegue el dispositivo de ultrasonido bioadhesivo de la piel.

Un parche de ultrasonido hecho con un hidrogel a base de agua.

Chonghe Wang, Xiaoyu Chen, Liu Wang, Mitsutoshi Makihata, Hsiao-Chuan Liu, Tao Zhou, Xuanhe Zhao

Los parches del tamaño de una estampilla pegados a la piel pueden proporcionar imágenes de ultrasonido continuas de los órganos internos durante 48 horas. Puede revelar detalles como el cambio de forma del corazón humano durante el ejercicio, o el estómago expandiéndose y encogiéndose cuando una persona come o bebe.

«Bienvenidos a la era de las ‘imágenes portátiles'», dice Xuanhe Zhao del Instituto de Tecnología de Massachusetts.

Muchos investigadores han tratado de desarrollar dispositivos de ultrasonido portátiles hechos de materiales flexibles. Pero les resultó difícil crear dispositivos flexibles que permanecieran adheridos a la piel durante más de unas pocas horas y al mismo tiempo permitieran imágenes de ultrasonido de alta resolución.

Zhao y sus colegas resolvieron este problema al combinar un componente transductor rígido que produce y detecta ondas de ultrasonido con un parche suave y pegajoso. El parche incluye una capa de hidrogel a base de agua, para transmitir ondas de ultrasonido, intercalada entre dos capas de material elastomérico flexible para evitar la deshidratación del hidrogel.

El equipo aplicó pegatinas de ultrasonido en los brazos, el cuello, el pecho y la cintura de 15 voluntarios que bebieron jugo, levantaron pesas, trotaron o andaron en bicicleta en el laboratorio. Durante estas actividades, las imágenes de ultrasonido de las pegatinas revelaron cambios en el tamaño y la forma de los pulmones, el diafragma, el corazón, el estómago y las principales arterias y venas.

Todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que las pegatinas de ultrasonido se puedan usar para el control médico en cualquier lugar. Actualmente, las pegatinas deben conectarse mediante cables a una computadora que traduce las ondas de ultrasonido en imágenes y recopila los datos, lo que significa que no es un sistema totalmente portátil.

Aún así, «ya existen dispositivos de ultrasonido en el punto de atención con un sistema de adquisición de datos del tamaño de un teléfono celular», dice Zhao. Esto le da la confianza de que el componente de la computadora se puede miniaturizar y eventualmente integrar con la etiqueta de ultrasonido para convertirse en un sistema de imágenes verdaderamente inalámbrico y totalmente portátil.

«Es realmente innovador y realmente trata de acercar el ultrasonido portátil al paciente», dice Nanshu Lu de la Universidad de Texas en Austin.

Este esfuerzo podría beneficiar a las empresas médicas que ya están trabajando para miniaturizar los componentes informáticos que se utilizan con las sondas de ultrasonido portátiles, dice Lu.

Las pegatinas de ultrasonido pueden proporcionar una opción de imagen más flexible para que los hospitales controlen a los pacientes sin necesidad de que los técnicos humanos sostengan las sondas de ultrasonido, y podrían ser útiles en situaciones en las que escasean los técnicos. «No necesita un ecografista capacitado y no necesita una máquina de ultrasonido enorme», dice Philip Tan de la Universidad de Texas en Austin. «Podría implementarlo en comunidades de muy bajos recursos».

A la larga, tales pegatinas podrían ayudar a monitorear los pulmones de los pacientes con covid-19 en el hogar, controlar a las personas que manejan enfermedades cardiovasculares, rastrear un tumor canceroso en crecimiento o incluso proporcionar un seguimiento continuo del crecimiento del feto en el útero. Las ondas de ultrasonido de baja potencia no representan un riesgo conocido, pero el equipo dice que investigará los posibles efectos secundarios de la exposición prolongada en el futuro.

Referencia de la revista: La cienciaDOI: 10.1126/ciencia.abo2542

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