Les ingénieurs du MIT développent un tampon portable

29 juillet 2022 Par Jim Hammerand

Les ingénieurs du MIT ont développé un appareil à ultrasons portable de la taille d'un timbre-poste. [Photo de Felice Frankel]

Ils ont mis au point un appareil à ultrasons de la taille d'un timbre-poste qui peut être collé à la peau et porté pour une imagerie continue des organes internes pendant 48 heures.

Une fois que les ingénieurs ont mis au point la connectivité sans fil, les autocollants à ultrasons pourraient être portés par les patients à la maison ou en déplacement, même pendant des exercices comme le jogging, le vélo et la levée de poids, ont-ils déclaré lors de la présentation de leurs travaux dans Science. Les autocollants à ultrasons pourraient être utilisés pour surveiller les organes internes, la progression tumorale, le développement du fœtus ou même le point d'un programme d'entraînement où un effort supplémentaire entraînera une surutilisation et des douleurs musculaires.

"Nous envisageons quelques patchs collés à différents endroits du corps, et les patchs communiqueraient avec votre téléphone portable, où des algorithmes d'IA analyseraient les images à la demande", a déclaré Xuanhe Zhao, professeur de génie mécanique et de génie civil et environnemental au MIT. dit dans un communiqué de presse. "Nous pensons avoir ouvert une nouvelle ère d'imagerie portable : avec quelques patchs sur votre corps, vous pouvez voir vos organes internes."

Zhao était l'auteur principal de l'étude, rejoint par les auteurs principaux Chonghe Wang et Xiaoyu Chen, et les co-auteurs Liu Wang, Mitsutoshi Makihata et Tao Zhao au MIT, ainsi que Hsiao-Chuan de la Mayo Clinic.

Un outil d'imagerie par ultrasons portable "aurait un énorme potentiel dans l'avenir du diagnostic clinique", a déclaré Wang dans le communiqué. "Cependant, la résolution et la durée d'imagerie des patchs à ultrasons existants sont relativement faibles et ils ne peuvent pas imager les organes profonds."

L'autocollant à ultrasons du MIT mesure environ 3 mm d'épaisseur et possède une couche adhésive extensible avec un réseau rigide de transducteurs, ce qui permet à l'appareil de se conformer à la peau afin de générer des images plus claires et plus précises, a déclaré Wang. Deux couches d'élastomère dans la couche adhésive encapsulent une couche intermédiaire d'hydrogel solide à base d'eau pour la transmission des ondes sonores.

"L'élastomère empêche la déshydratation de l'hydrogel", a déclaré Chen. "Ce n'est que lorsque l'hydrogel est hautement hydraté que les ondes acoustiques peuvent pénétrer efficacement et donner une imagerie haute résolution des organes internes."

Les chercheurs ont utilisé leurs prototypes sur des individus en bonne santé et ont observé leurs vaisseaux sanguins changer de diamètre lorsqu'ils étaient assis et debout, ont vu l'estomac s'étirer et se rétrécir lorsque des volontaires buvaient et passaient du jus, ont observé le cœur changer de forme pendant l'exercice et ont même repéré des motifs lumineux indiquant des microdommages dans les muscles pendant entraînements.

En plus des efforts sans fil en cours, l'équipe développe des algorithmes logiciels pour interpréter l'imagerie échographique et proposer des diagnostics.

"Nous imaginons que nous pourrions avoir une boîte d'autocollants, chacun conçu pour représenter un endroit différent du corps", a déclaré Zhao. "Nous pensons que cela représente une percée dans les appareils portables et l'imagerie médicale."