Engenheiros do MIT desenvolvem wearable, carimbo

29 de julho de 2022 Por Jim Hammerand

Os engenheiros do MIT desenvolveram um dispositivo de ultrassom vestível do tamanho de um selo postal. [Foto de Felice Frankel]

Eles desenvolveram um dispositivo de ultrassom do tamanho de um selo postal que pode ser colado na pele e usado para imagens contínuas de órgãos internos por 48 horas.

Depois que os engenheiros trabalharem na conectividade sem fio, os adesivos de ultrassom poderão ser usados ​​pelos pacientes em casa ou em trânsito, mesmo durante exercícios como corrida, ciclismo e levantamento de peso, disseram eles ao apresentarem seu trabalho na Science. Os adesivos de ultrassom podem ser usados ​​para monitorar órgãos internos, progressão do tumor, desenvolvimento fetal ou até mesmo o ponto de um regime de exercícios em que o esforço adicional levará ao uso excessivo e dor muscular.

“Prevemos alguns patches aderidos a diferentes locais do corpo, e os patches se comunicariam com seu celular, onde os algoritmos de IA analisariam as imagens sob demanda”, Xuanhe Zhao, professor de engenharia mecânica e engenharia civil e ambiental no MIT, disse em um comunicado de imprensa. “Acreditamos que abrimos uma nova era de imagens vestíveis: com algumas manchas em seu corpo, você pode ver seus órgãos internos”.

Zhao foi o autor sênior do estudo, acompanhado pelos principais autores Chonghe Wang e Xiaoyu Chen, e os coautores Liu Wang, Mitsutoshi Makihata e Tao Zhao no MIT, além de Hsiao-Chuan da Mayo Clinic.

Uma ferramenta de imagem de ultrassom vestível "teria um enorme potencial no futuro do diagnóstico clínico", disse Wang no comunicado. "No entanto, a resolução e a duração da imagem dos patches de ultrassom existentes são relativamente baixas e não podem gerar imagens de órgãos profundos".

O adesivo de ultrassom do MIT tem cerca de 3 mm de espessura e possui uma camada adesiva elástica com uma matriz rígida de transdutores, que permite que o dispositivo se adapte à pele para gerar imagens mais claras e precisas, disse Wang. Duas camadas de elastômero na camada adesiva encapsulam uma camada intermediária de hidrogel sólido à base de água para transmissão de ondas sonoras.

"O elastômero evita a desidratação do hidrogel", disse Chen. "Somente quando o hidrogel é altamente hidratado é que as ondas acústicas podem penetrar de forma eficaz e fornecer imagens de alta resolução dos órgãos internos."

Os pesquisadores usaram seus protótipos em indivíduos saudáveis ​​e observaram a mudança de diâmetro de seus vasos sanguíneos quando sentados e em pé, viram o estômago se esticar e encolher enquanto os voluntários bebiam e passavam suco, observaram a forma do coração mudar durante o exercício e até detectaram padrões brilhantes indicando microdanos nos músculos durante exercícios.

Além dos esforços sem fio em andamento, a equipe está desenvolvendo algoritmos de software para interpretar as imagens de ultrassom e oferecer diagnósticos.

"Imaginamos que poderíamos ter uma caixa de adesivos, cada um projetado para representar uma imagem de um local diferente do corpo", disse Zhao. “Acreditamos que isso representa um avanço em dispositivos vestíveis e imagens médicas”.