非対象者向けの超音波パッチ

Oct 31, 2023

カリフォルニア大学サンディエゴ校、カリフォルニア州

カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアチームは、空間分解能0.5mmで人間の皮膚の表面から4センチメートルほどの深さの組織を連続的に非侵襲的に三次元イメージングできる伸縮可能な超音波アレイを開発した。 。 この新しい方法は、浸透深さが改善された、現在の方法に代わる非侵襲的で長期的な代替手段を提供します。

この研究は、カリフォルニア大学サンディエゴ・ジェイコブズ工学大学院のナノエンジニアリング教授であり、この研究の責任著者であるSheng Xuの研究室から生まれました。 「私たちは人間の組織の硬さを頻繁に評価できるウェアラブルデバイスを発明しました」と徐グループの博士研究員であり、研究の共著者であるHongjie Huは述べた。 「特に、一連の超音波素子を柔らかいエラストマーマトリックスに統合し、波状の蛇行状の伸縮性電極を使用してこれらの素子を接続することで、組織の硬さを連続的に評価するためにデバイスを人間の皮膚に適合させることが可能になりました。」

エラストグラフィー監視システムは、深部組織の機械的特性の連続的で非侵襲的な三次元マッピングを提供できます。 これには、医学研究など、いくつかの重要な用途があります。病理学的組織の連続データは、通常は細胞の硬化を引き起こす癌などの病気の進行に関する重要な情報を提供することができ、筋肉、腱、靱帯のモニタリングはスポーツの診断と治療に役立ちます怪我。

このテクノロジーは、がん組織のモニタリングに加えて、肝臓の線維症や肝硬変のモニタリングなどの他のシナリオにも適用できます。 この技術を使用して肝線維症の重症度を評価することで、医療専門家は病気の進行を正確に追跡し、最も適切な治療方針を決定することができます。 腱炎、テニス肘、手根管症候群などの筋骨格系疾患の評価にも使用できます。 このテクノロジーは、組織の硬さの変化を監視することで、これらの症状の進行に関する貴重な洞察を提供し、医師が患者に合わせた個別の治療計画を立てることを可能にします。

ウェアラブル超音波パッチは、従来の超音波の検出機能を実現するだけでなく、1 回限りの検査、病院内でのみの検査、スタッフの操作の必要性など、従来の超音波技術の限界も打破します。 「これにより、患者はいつでもどこでも自分の健康状態を継続的に監視できるようになります」と胡氏は述べた。

これは、従来の診断手順に代わる非侵襲的かつ低コストの代替手段を提供することで、誤診や死亡事故を減らすだけでなく、コストを大幅に削減するのにも役立つ可能性があります。

このアレイは人間の皮膚に適合し、音響的に結合するため、磁気共鳴エラストグラフィーで検証された正確なエラストグラフィー イメージングが可能になります。

テストでは、このデバイスを使用して生体外の組織のヤング率の三次元分布をマッピングし、痛みが始まる前にボランティアの筋肉の微細構造損傷を検出し、理学療法中の筋肉損傷の動的回復プロセスを監視しました。

デバイスは 16 × 16 のアレイで構成されます。 各要素は、1-3 複合要素と、過度の振動を吸収し、帯域幅を広げ、軸方向の分解能を向上させるように設計された銀エポキシ複合材料で作られたバッキング層で構成されています。

Xu 教授は現在、Softsonics LLC を通じてこの技術を商品化しています。

詳細については、Liezel Labios までお問い合わせください。このメール アドレスはスパムボットから保護されています。 表示するには JavaScript を有効にする必要があります。 858-246-1124。

この記事は、Tech Briefs Magazine の 2023 年 8 月号に初めて掲載されました。

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