비장애인을 위한 초음파 패치

Oct 31, 2023

캘리포니아 대학교 샌디에고, 캘리포니아

캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스의 엔지니어 팀은 0.5mm의 공간 분해능으로 인간 피부 표면 아래 4cm 깊이의 조직을 연속적이고 비침습적인 3차원 이미징이 가능한 신축성 있는 초음파 어레이를 개발했습니다. . 이 새로운 방법은 침투 깊이가 향상된 현재 방법에 대한 비침습적이고 장기적인 대안을 제공합니다.

이 연구는 UC San Diego Jacobs 공과대학의 나노공학 교수이자 해당 연구의 교신저자인 Sheng Xu 연구실에서 나왔습니다. Xu 그룹의 박사후 연구원이자 연구 공동 저자인 Hongjie Hu는 "우리는 인간 조직의 강성을 자주 평가할 수 있는 웨어러블 장치를 발명했습니다."라고 말했습니다. "특히 우리는 일련의 초음파 요소를 부드러운 엘라스토머 매트릭스에 통합하고 물결 모양의 구불구불한 신축성 전극을 사용하여 이러한 요소를 연결함으로써 장치가 조직 강성의 연속 평가를 위해 인간의 피부에 맞도록 할 수 있었습니다."

탄성 측정 모니터링 시스템은 심부 조직의 기계적 특성에 대한 연속적이고 비침습적인 3차원 매핑을 제공할 수 있습니다. 이는 의학 연구를 포함하여 여러 가지 주요 응용 분야를 가지고 있으며, 병리학적 조직에 대한 일련의 데이터는 일반적으로 세포를 경직시키는 암과 같은 질병의 진행에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 근육, 힘줄 및 인대를 모니터링하여 스포츠를 진단하고 치료하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 부상.

암성 조직을 모니터링하는 것 외에도 이 기술은 간 섬유증 및 간경변 모니터링과 같은 다른 시나리오에도 적용될 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 간 섬유증의 중증도를 평가함으로써 의료 전문가는 질병의 진행을 정확하게 추적하고 가장 적절한 치료 과정을 결정할 수 있습니다. 또한 건염, 테니스엘보, 손목터널증후군 등 근골격계 질환을 평가하는 데에도 사용할 수 있습니다. 조직 강성의 변화를 모니터링함으로써 이 기술은 이러한 상태의 진행에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 의사가 환자를 위한 개별화된 치료 계획을 개발할 수 있도록 해줍니다.

웨어러블 초음파 패치는 기존 초음파의 감지 기능을 수행할 뿐만 아니라 일회성 검사, 병원 내에서만 검사, 직원 작업 필요성 등 기존 초음파 기술의 한계를 극복합니다. Hu는 “이를 통해 환자는 언제 어디서나 자신의 건강 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다.”라고 말했습니다.

이는 오진과 사망을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 기존 진단 절차에 대한 비침습적이고 저렴한 대안을 제공함으로써 비용을 크게 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 어레이는 인간의 피부에 맞춰 음향학적으로 결합되므로 자기 공명 탄성 영상으로 검증된 정확한 탄성 영상을 얻을 수 있습니다.

테스트에서 이 장치는 생체 외 조직 영률의 3차원 분포를 매핑하고, 통증이 시작되기 전에 지원자의 근육에서 미세구조적 손상을 감지하고, 물리치료 중 근육 부상의 동적 회복 과정을 모니터링하는 데 사용되었습니다.

장치는 16 x 16 배열로 구성됩니다. 각 요소는 과도한 진동을 흡수하고 대역폭을 넓히며 축 분해능을 향상시키도록 설계된 은-에폭시 복합재로 만든 1-3 복합 요소와 백킹 레이어로 구성됩니다.

Xu 교수는 현재 Softsonics LLC를 통해 이 기술을 상용화하고 있습니다.

자세한 내용은 Liezel Labios에게 문의하세요. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 보려면 JavaScript를 활성화해야 합니다.; 858-246-1124.

이 기사는 Tech Briefs Magazine 2023년 8월호에 처음 게재되었습니다.

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