MIT 엔지니어, 웨어러블, 스탬프 개발

2022년 7월 29일 짐 해머랜드 작성

MIT 엔지니어들이 우표 크기의 착용 가능한 초음파 장치를 개발했습니다. [사진: 펠리스 프랭켈]

그들은 피부에 부착하고 착용하여 48시간 동안 내부 장기를 연속적으로 촬영할 수 있는 우표 크기의 초음파 장치를 개발했습니다.

엔지니어들이 무선 연결을 구현하면 환자는 집에서나 이동 중에도 초음파 스티커를 착용할 수 있으며, 조깅, 자전거 타기, 역기 들기와 같은 운동 중에도 착용할 수 있다고 그들은 Science에서 발표하면서 말했습니다. 초음파 스티커는 내부 장기, 종양 진행, 태아 발달, 심지어 운동을 더 많이 하면 근육의 과사용과 통증으로 이어질 수 있는 운동 요법의 시점을 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다.

MIT 기계공학 및 토목환경공학 교수 Xuanhe Zhao는 "우리는 신체의 여러 위치에 부착된 몇 개의 패치를 구상하고 있으며, 패치는 휴대폰과 통신하여 AI 알고리즘이 필요에 따라 이미지를 분석할 것"이라고 말했습니다. 보도자료에서 말했다. "우리는 웨어러블 이미징의 새로운 시대를 열었다고 믿습니다. 신체에 패치 몇 개만 부착하면 내부 장기를 볼 수 있습니다."

Zhao는 이번 연구의 수석 저자였으며 수석 저자인 Chonghe Wang과 Xiaoyu Chen, 공동 저자인 Liu Wang, Makihata Mitsutoshi, Tao Zhao(MIT), 그리고 Mayo Clinic의 Hsiao-Chuan이 합류했습니다.

착용 가능한 초음파 영상 도구는 "미래의 임상 진단에 큰 잠재력을 가질 것"이라고 Wang은 발표문에서 말했습니다. "그러나 기존 초음파 패치의 해상도와 영상 지속 시간은 상대적으로 낮고 깊은 장기를 영상화할 수 없습니다."

MIT 초음파 스티커는 두께가 약 3mm이고 단단한 변환기 배열이 있는 신축성 있는 접착층을 갖고 있어 장치가 피부에 잘 적응할 수 있어 더 선명하고 정확한 이미지를 생성할 수 있다고 Wang은 말했습니다. 접착층의 두 층의 엘라스토머는 음파 전달을 위해 고체 수성 하이드로겔의 중간층을 캡슐화합니다.

“엘라스토머는 하이드로겔의 탈수를 방지한다”고 Chen은 말했다. "하이드로겔이 수분을 많이 함유해야만 음파가 효과적으로 침투하여 내부 장기의 고해상도 영상을 얻을 수 있습니다."

연구자들은 건강한 개인에게 프로토타입을 사용하여 앉거나 서 있을 때 혈관 직경이 변하는 것을 관찰했고, 지원자가 주스를 마시고 전달할 때 배가 늘어나고 수축하는 것을 보았고, 운동 중에 심장 모양이 변하는 것을 관찰했으며, 운동 중에 근육의 미세 손상을 나타내는 밝은 패턴도 발견했습니다. 운동.

진행 중인 무선 작업 외에도 팀은 초음파 이미지를 해석하고 진단을 제공하는 소프트웨어 알고리즘을 개발하고 있습니다.

"우리는 신체의 다른 위치를 이미지화하도록 각각 디자인된 스티커 상자를 가질 수 있다고 상상합니다."라고 Zhao는 말했습니다. "우리는 이것이 웨어러블 장치와 의료 영상 분야의 획기적인 발전을 의미한다고 믿습니다."