Škvrna na mäkkej pokožke môže poskytnúť veľmi skorú opatrnosť pri mozgových príhodách, kardiovaskulárnych ochoreniach

Náplasť na mäkkú pokožku môže poskytnúť včasné varovanie pred mozgovými príhodami a infarktmi

Inžinieri z Kalifornskej univerzity v San Diegu skutočne vytvorili mäkký a zároveň elastický ultrazvukový bod, ktorým je možné pokožke vydržať, aby sledovala krvný obeh s významnými tepnami a tiež kapilárami hlboko v tele jednotlivca.

Vedieť, aké rýchle a rýchle je tiež to, koľko krvných tokov s kapilárou jednotlivca je potrebné, pretože to môže pomôcť zdravotníckym pracovníkom identifikovať rôzne kardio problémy, ktoré pozostávajú z embólie, problémov s vypínaním srdca, nedostatočného prietoku v ruke alebo nohách alebo upchatia tepien, ktoré môže mať za následok mozgové príhody alebo kardiovaskulárne choroby.

Úplne nový ultrazvukový spot zavedený v UC San Diego môže neustále dohliadať na krvný obeh - okrem vysokého krvného tlaku a tiež srdcových funkcií - v skutočnom čase. Nosenie takého nástroja môže uľahčiť včasné rozpoznanie kardio problémov.

Skupina vedená Sheng Xu, učiteľom nanoinžinierstva na UC San Diego Jacobs School of Engineering, uviedla toto miesto v príspevku zverejnenom 16. júla v Prírodné biomedicínske inžinierstvo.

Miesto môže byť vydržané na krku alebo na prsiach. Na mieste je jedinečné to, že dokáže neinvazívnym spôsobom zachytiť a tiež merať kardio signály až 14 centimetrov vo vnútri tela. Môže to robiť s vysokou presnosťou.

"Tento typ nositeľného zariadenia vám môže poskytnúť komplexnejší a presnejší obraz o tom, čo sa deje v hlbokých tkanivách a kritických orgánoch, ako sú srdce a mozog, a to všetko z povrchu kože," uviedol Xu.

„Snímanie signálov v takých hĺbkach je pre nositeľnú elektroniku mimoriadne náročné. To je miesto, kde sú pochované najkritickejšie signály tela a centrálne orgány, “uviedol Chonghe Wang, predchádzajúci študent nanoinžinieringu na univerzite v laboratóriu Xu a zároveň prvý autor výskumu. "Navrhli sme nositeľné zariadenie, ktoré dokáže preniknúť do takých hlbokých tkanív a vnímať tieto dôležité signály hlboko pod kožou." Táto technológia môže poskytnúť nový pohľad na oblasť zdravotnej starostlivosti. “

Náplasť na mäkkú pokožku môže poskytnúť včasné varovanie pred mozgovými príhodami a infarktmi

Ďalšou dômyselnou funkciou škvrny je, že ultrazvukový lúč svetla môže byť sklonený v rôznych uhloch a tiež vedený do miest v tele, ktoré nie sú priamo pod škvrnou.

Toto je spočiatku oblasť nositeľných nosičov, o ktorej sa diskutuje v súvislosti s Xu, pretože existujúce nositeľné snímacie jednotky zvyčajne sledujú iba miesta uvedené nižšie. "Ak chcete snímať signály na inej pozícii, musíte senzor presunúť na toto miesto." Pomocou tejto opravy môžeme testovať oblasti, ktoré sú širšie ako stopa zariadenia. To môže otvoriť veľa príležitostí. “

Ako to funguje

Škvrna sa skladá z tenkej vrstvy prispôsobivého elastického polyméru, ktorý drží pokožku. Na mieste je zabudovaný celý rad ultrazvukových prevodníkov veľkosti milimetrov. Každý z nich je osobitne regulovaný počítačovým systémom - tento druh výberu sa označuje ako výber fázovaný ultrazvukom. Je to podstatná súčasť inovácie, pretože poskytuje miestu schopnosť ísť hlbšie a tiež širšie.

Fázovaný výber poskytuje dva hlavné režimy. V jednom nastavení môžu byť všetky prevodníky integrované tak, aby navzájom vysielali ultrazvukové vlny, ktoré vytvárajú vysoko intenzívny ultrazvukový lúč svetla, ktorý sa sústreďuje na jedno miesto hlboké až 2 centimetrov v tele. V rôznych ďalších nastaveniach je možné previesť synchronizáciu prevodníkov, ktorá generuje ultrazvukový lúč svetiel, ktoré je možné viesť do rôznych uhlov.

"Vďaka technológii fázovaného poľa môžeme manipulovať s ultrazvukovým lúčom tak, ako chceme," uviedol Muyang Lin, žiak nanoinžinieringu Ph D. v UC San Diego, ktorý je spoluautorom prvého výskumu. „Toto dáva nášmu zariadeniu mnoho funkcií: Monitorovanie centrálnych orgánov a tiež prietok krvi s vysokým rozlíšením. To by nebolo možné pomocou iba jedného snímača. “

Fázovaný výber obsahuje mriežku 12 x 12 ultrazvukových prevodníkov. Keď energetické prúdy s prevodníkmi prúdia, otriasajú sa a tiež vypúšťajú ultrazvukové vlny, ktoré vyrážajú s pokožkou a tiež hlboko priamo do tela. Keď ultrazvukové vlny preniknú s významnou kapilárou, prežívajú aktivitu z pohybu červených krviniek vo vnútri. Táto aktivita modifikuje alebo mení spôsob, akým sa ultrazvukové vlny podobajú späť na miesto - vplyv označovaný ako Dopplerova pravidelnosť. Táto zmena zrkadlových signálov sa zachytí bodom a využíva sa tiež na vytvorenie estetického záznamu krvného obehu. Toto presne to isté zariadenie je možné dodatočne využiť na vytvorenie premiestnených fotografií povrchov stien srdca.

Náplasť na mäkkú pokožku môže poskytnúť včasné varovanie pred mozgovými príhodami a infarktmi

Možný menič videohier v objekte

Pre mnohých jednotlivcov nie je krvný obeh niečo, čo sa určuje pri bežnom prehliadaní zdravotníckeho pracovníka. Spravidla sa vyšetruje po tom, ako jednotlivec odhalí niektoré indikátory kardio ťažkosti, alebo ak ide o vysoké nebezpečenstvo.

Samotný bežný test krvného obehu môže byť časovo náročný a tiež náročný na prácu. Kvalifikovaný odborník stlačí prenosnú ultrazvukovú sondu proti pokožke jednotlivca a tiež sa premiestni z jedného miesta na ďalšie, až kým nebude priamo nad významnou kapilárou. Môže sa to zdať jednoduché, ale výsledky sa môžu týkať vyšetrení a tiež servisných technikov.

Pretože spot je základné využitie, môže tieto ťažkosti vyriešiť, uviedol Sai Zhou, vedecký výskum produktov a tiež študent dizajnu Ph D. v UC San Diego a tiež spoluautor výskumu. "Stačí to prilepiť na kožu a potom prečítať signály." Nie je to závislé od operátora a nepredstavuje to žiadnu ďalšiu prácu ani záťaž pre technikov, lekárov ani pacientov, “uviedol. "V budúcnosti by pacienti mohli niečo také nosiť, aby vykonávali starostlivosť alebo nepretržité sledovanie doma."

Pri vyšetrení sa v objekte využilo miesto vykonané okrem priemyselnej ultrazvukovej sondy. Presne zaznamenáva krvný obeh vo významných kapilárach, ako je krčná tepna, čo je tepna na krku, ktorá dodáva krv do mysle. Schopnosť dohliadať na zmeny v tomto obehu by napríklad mohla pomôcť rozpoznať, či ide o človeka, ktorý je pred začiatkom znakov nebezpečný pre mozgovú príhodu.

Vedci spomínajú, že miesto má ešte zdĺhavé prostriedky, ktoré mu predchádzajú, kým čaká na zariadenie. V súčasnosti je potrebné pripojenie k zdroju energie a tiež k stolnému zariadeniu, aby fungoval. Skupina Xu sa zaoberá zabudovaním všetkých elektronických zariadení na miesto, aby boli bezdrôtové.

Detonic