Ricercatori creano un dispositivo a ultrasuoni adesivo
Di Maya Ordoñez
1 agosto 2022 -- Sottoporsi a un'ecografia potrebbe presto diventare facile come mettersi un cerotto®, grazie alle recenti innovazioni di un team del Massachusetts Institute of Technology (MIT).
I ricercatori hanno sviluppato un nuovo dispositivo bioadesivo a ultrasuoni, o "adesivo a ultrasuoni", in grado di fornire immagini a ultrasuoni di organi, muscoli e tessuti per 48 ore. Alla fine l'adesivo potrà essere utilizzato a casa, offrendo benefici a chiunque, ma risultando particolarmente prezioso per la cura delle donne in gravidanza e degli atleti.
La tecnologia a ultrasuoni convenzionale è disponibile solo negli ospedali e richiede apparecchiature grandi e ingombranti che forniscono immagini da una breve sessione. Ora la stessa tecnologia potrebbe essere disponibile sotto forma di un piccolo cerotto indossabile.
"Sarà una svolta nel campo dell'imaging medico, in particolare di quello a ultrasuoni, e nel campo dei dispositivi indossabili", afferma Xuanhe Zhao, PhD, membro del team del MIT e autore senior del recente articolo di Science sul dispositivo.
Uno sguardo all'interno
Per ottenere un'immagine con gli ultrasuoni tradizionali, viene prima applicato un gel sulla pelle per favorire la trasmissione delle onde ultrasonore. Queste onde sono prodotte da una sonda simile a un bastone che viene premuta nell'area desiderata. Le onde rimbalzano sugli organi interni dell'organismo e vengono riprese dalla sonda, creando un'immagine.
Al posto del gel e del bastoncino, Zhao e il suo team hanno inventato una sottile sonda patch che si accoppia con un "accoppiatore" simile alla gelatina che facilita il trasferimento delle onde ultrasoniche. L'adesivo ha una superficie di 2 centimetri quadrati e uno spessore compreso tra 2 e 3 millimetri, circa la dimensione e lo spessore di un nichelino. Il cerotto consente di eseguire immagini sia in prossimità della superficie sia fino a 20 centimetri di profondità.
Attaccato a voi
L'adesivo è stato testato su 15 soggetti in diverse aree del corpo, tra cui il braccio, il collo e il torace, evidenziando solo alcuni dei suoi potenziali benefici. I partecipanti sono stati monitorati per 48 ore e hanno svolto attività quotidiane come camminare, fare jogging e andare in bicicletta.
Applicato al braccio, ad esempio, l'adesivo a ultrasuoni è stato in grado di visualizzare continuamente i bicipiti per un periodo di 48 ore. Era abbastanza sensibile da permettere a Zhao di monitorare i microdanni in questi muscoli durante e dopo una sessione di sollevamento pesi di un'ora.
"In futuro, potenzialmente accoppiandolo con un algoritmo di elaborazione delle immagini, l'adesivo a ultrasuoni avviserà quando l'esercizio è sufficiente", afferma Zhao, che potrebbe prevenire gli infortuni o aiutare a guidare la riabilitazione.
Quando è stato posizionato sul collo, l'adesivo è stato in grado di monitorare la pressione sanguigna (BP). La pressione misurata con un bracciale è difficile da rendere indossabile, affidabile e a lungo termine, spiega Zhao. Questo dispositivo potrebbe monitorare continuamente il diametro dell'arteria carotidea e avvisare i pazienti e i medici in caso di pressione sanguigna elevata.
Una volta posizionato sul petto, l'ecografo ha permesso di visualizzare il cuore, offrendo nuove potenziali opzioni di gestione per le persone con problemi cardiaci. Secondo Zhao, gli ultrasuoni possono essere applicati direttamente sul petto e inviare immagini o video ai medici.
Un'altra caratteristica - che non è stata testata nello studio ma che ha un potenziale, secondo Zhao - è la possibilità di monitorare i feti. In genere, le donne si sottopongono a due o tre ecografie durante la gravidanza. L'adesivo a ultrasuoni potrebbe consentire a una madre e al suo medico di vedere il feto tutte le volte che è necessario per assicurarne la buona salute.
I prossimi passi
Attualmente, l'adesivo è collegato a una scatola di dati tramite cavi. Zhao e il suo team stanno lavorando per creare un adesivo di seconda generazione, senza fili e in grado di collegarsi allo smartphone dell'utente. Zhao stima che ci vorranno dai 2 ai 5 anni prima che il sistema integrato sia reso wireless e riceva l'approvazione della FDA per l'uso medico negli Stati Uniti.
Questi sono i primi passi di quello che spera sarà un importante passo avanti nella tecnologia indossabile, con l'obiettivo finale di "una salute migliore per tutto il mondo", dice.
