برچسب های فراصوت ابزار جدید سونوگرافی
به گزارش کمیاب آنلاین پژوهشگران برچسب هایی کم حجم و قابل حمل طراحی کردند که امکان سونوگرافی اندام های داخلی بدن را با وضوح بالا بوجود آورده است و بعضی از نقص های دستگاههای قبلی را ندارد.
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری تِک اکسپلور (Tech Xplore)، تصویربرداری فراصوت (اولتراسوند) پنجره ای امن و غیرتهاجمی به عملکرد بدن است که تصاویر زنده از اندام های داخلی بیمار را در اختیار پزشکان قرار می دهد.
برای ثبت این تصاویر، تکنسین های آموزش دیده با ایجاد تغییراتی در کاوشگرهای (probes) فراصوت، امواج صوتی را به داخل بدن هدایت می کنند. این امواج منعکس می شوند تا تصاویری با وضوح بالا از قلب، ریه ها و سایر اندام های عمیق بیمار تولید کنند.
طراحی فعلی، مستلزم اتصال برچسب ها به ابزارهایی است که امواج صوتی منعکس شده را به تصاویر تبدیل می کنند.
پژوهشگران خاطرنشان کردند که این برچسب ها حتی با شکلی فعلی امکان دارد کاربردهای فوری داشته باشند مثلا میتوان از این دستگاه ها مانند برچسب های EKG مانیتورینگ قلب برای بیماران استفاده نمود. همینطور میتوان با استفاده از آنها به صورت مداوم از اندام های داخلی تصویربرداری کرد بدون این که نیاز باشد کارشناس فنی (تکنسین) کاوشگر را برای مدت طولانی در محل نگه دارد.
اگر بتوان این دستگاه ها را به صورت بی سیم ساخت (این هدفی است که تیم هم اکنون روی آن کار می کند)، به احتمال زیاد میتوان برچسب های فراصوت را به محصولات تصویربرداری پوشیدنی تبدیل کرد که بیماران می توانند آنرا از مطب پزشک به خانه ببرند یا حتی از داروخانه بخرند.
ژوان ژائو (Xuanhe Zhao) استاد مهندسی مکانیک و عمران و محیط زیست مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) آمریکا در این حوزه اظهار داشت: ما تصور می نماییم که چند قطعه از این برچسب ها به قسمت های مختلف بدن چسبیده باشند و این توانایی را داشته باشند که با تلفن همراه شما ارتباط برقرار کنند، جایی که الگوریتم های هوش مصنوعی تصاویر را در صورت درخواست تحلیل و بررسی می کنند.
وی اضافه کرد: ما معتقدیم که دوران جدیدی از تصویربرداری پوشیدنی را شروع کرده ایم با قراردادن چند برچسب روی بدن به احتمال زیاد میتوان اندام های داخلی را مشاهده کرد.
برای تصویربرداری فراصوت، کارشناس فنی ابتدا مقداری ژل مایع را روی پوست بیمار می مالد؛ این سبب می شود امواج فراصوت منتقل شوند، سپس یک کاوشگر یا مبدل (transducer) را روی ژل فشار می دهد تا امواج صوتی را به بدن ارسال نماید. این امواج از ساختارهای داخلی بازتاب می کند و به کاوشگر، یعنی جایی که سیگنال های پژواک به تصاویر بصری تبدیل می شوند، برمی گردد.
برای بیمارانی که به دوره های طولانی تصویربرداری نیاز دارند، برخی بیمارستان ها کاوشگرهایی را ارائه می دهند که روی بازوهای رباتیک نصب می شوند و می توانند مبدل را بدون خستگی در جای خود نگه دارند؛ اما ژل فراصوت مایع با گذشت زمان از بین می رود و خشک می شود و در تصویربرداری طولانی مدت اختلال بوجود می آورد.
پژوهشگران در سالهای اخیر، طرح هایی را برای کاوشگرهای فراصوت قابل کشش بررسی نموده اند که با استفاده از آنها میتوان با ابزار قابل حمل و کم حجم از اندام های داخلی تصویربرداری کرد. این طرح ها آرایه ای انعطاف پذیر از مبدل های فراصوت کوچک به وجود آورد. ایده این بود که چنین دستگاهی کشیده شود و با بدن بیمار مطابقت یابد.
اما این طرح های آزمایشی، تصاویری با وضوح پایین تولید کرده اند که این تا حدی به علت قابلیت کشیده شدن آنها است. در هنگام حرکت بدن، مبدل ها مکان را نسبت به یکدیگر تغییر می دهند و تصویر حاصل را مخدوش می کنند.
تیم تحقیقاتی مؤسسه فناوری ماساچوست برای تولید این برچسب، یک لایه چسبنده کشسان را در کنار مجموعه ای از مبدل ها قرار داده اند. این ترکیب، دستگاه را قادر می سازد تا با پوست مطابقت یابد و در عین حال موقعیت نسبی مبدل ها را حفظ کند تا تصاویر واضح تر و دقیق تری تولید نماید.
پژوهشگران برچسب فراصوت را از راه یک باتری آزمایشی با داوطلبان سالم انجام دادند. برچسب ها را روی قسمت های مختلف بدن داوطلبان همچون گردن، سینه، شکم و بازوها بستند.
این برچسب ها به پوست می چسبیدند و تا ۴۸ ساعت تصاویر واضحی از ساختارهای زیرین ایجاد می کردند.
در این مدت، داوطلبان فعالیتهای مختلفی را در لابراتوار انجام دادند، از نشستن و ایستادن گرفته تا دویدن، دوچرخه سواری و وزنه برداری.
از روی تصاویر برچسب ها، تیم توانست تغییر قطر رگ های خونی اصلی را هنگام نشستن و ایستادن مشاهده کند. این برچسب ها همینطور جزئیات اندام های عمیق تر را به تصویر می کشند؛ مثلا این که چگونه شکل قلب در حین ورزش، تغییر می کند.
هنگامی که برخی داوطلبان وزنه ها را بلند می کردند، تیم می توانست الگوهای روشن را در عضلات زیرین تشخیص دهد که نشان دهنده صدمه های کوچک موقتی است.
این تیم تحقیقاتی در تلاش است تا این توانایی را در برچسب ها ایجاد نماید که به صورت بی سیم کار کنند. آنها همینطور درحال طراحی الگوریتم های نرم افزاری مبتنی بر هوش مصنوعی هستند که می تواند تصاویر برچسب ها را بهتر تفسیر کند و تشخیص دهد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(1)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب