麻省理工學(xué)院（MIT）的工程師們?cè)O(shè)計(jì)了一種微小的貼紙，可以連續(xù)提供內(nèi)部器官的超聲圖像長(zhǎng)達(dá)48小時(shí)。

這項(xiàng)創(chuàng)新是向未來(lái)邁出的一步，即貼紙可以在鍛煉期間無(wú)線跟蹤肌肉健康或在懷孕期間跟蹤胎兒發(fā)育。

超聲波成像可能是最安全和最常用的醫(yī)學(xué)成像形式。然而，它仍然需要去醫(yī)生的辦公室和笨重的設(shè)備。

每個(gè)做過(guò)超聲檢查的人都會(huì)熟悉，在使用探頭之前，他們的皮膚上會(huì)噴出厚厚的冷凝膠。這種凝膠是超聲波從探頭清晰地傳輸?shù)揭粋€(gè)人的內(nèi)部器官并再次返回所必需的。隨著時(shí)間的推移，這種凝膠可能會(huì)從皮膚上干涸或流走，因此在較長(zhǎng)的超聲過(guò)程中需要不斷地重新涂抹。

麻省理工學(xué)院這一發(fā)展中最大的新創(chuàng)新之一是創(chuàng)造了一種水凝膠，它被包裹在一個(gè)薄的彈性膜內(nèi)。這創(chuàng)造了一種完美的有彈性的材料，可以被放置在皮膚上，同時(shí)有效地傳輸超聲波。

“彈性體防止了水凝膠的脫水，”共同領(lǐng)導(dǎo)作者陳曉宇(音譯)解釋說(shuō)。“只有當(dāng)水凝膠高度水化時(shí)，聲波才能有效穿透并對(duì)內(nèi)部器官進(jìn)行高分辨率成像。”

該設(shè)備的另一部分包含一個(gè)由數(shù)百個(gè)微小超聲波傳感器組成的剛性陣列。共同第一作者王崇和(音譯)說(shuō)，這種密集的換能器陣列與彈性體和水凝膠的彈性混合體的搭配，使貼紙能夠在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)對(duì)內(nèi)部器官進(jìn)行成像。

王崇和說(shuō)：“這種組合使設(shè)備能夠符合皮膚，同時(shí)保持傳感器的相對(duì)位置，以產(chǎn)生更清晰和更精確的圖像。”

發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)新研究描述了對(duì)該設(shè)備進(jìn)行的各種應(yīng)用測(cè)試，從慢跑到舉重。這證明了新設(shè)備在以前所未有的方式為人類(lèi)活動(dòng)提供超聲成像方面的非凡潛力。

使用該設(shè)備，研究人員能夠觀察到一個(gè)志愿者在喝下一杯果汁時(shí)胃部的膨脹和收縮。其他測(cè)試顯示了該設(shè)備如何在一個(gè)人舉重時(shí)監(jiān)測(cè)肌肉，有可能通知佩戴者何時(shí)應(yīng)該停止運(yùn)動(dòng)，以免造成傷害。

陳曉宇推測(cè)說(shuō)：“通過(guò)成像，我們也許能夠捕捉到過(guò)度使用前的鍛煉時(shí)刻，并在肌肉變得酸痛之前停下來(lái)。我們還不知道那個(gè)時(shí)刻可能是什么時(shí)候，但現(xiàn)在我們可以提供專(zhuān)家可以解釋的成像數(shù)據(jù)。”

目前，該設(shè)備不是無(wú)線的，但即使在其目前的形式下，研究人員建議有直接的現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用。例如，醫(yī)院目前可以用它來(lái)對(duì)心臟病患者進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

但這種設(shè)備的未來(lái)潛力更令人興奮。該團(tuán)隊(duì)目前正在努力使該設(shè)備以無(wú)線方式運(yùn)行，因此它可以假設(shè)與一個(gè)智能手機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行通信。超聲波貼紙可用于任何數(shù)量的用途，從運(yùn)動(dòng)跟蹤到長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)可疑腫瘤。懷孕甚至可以從家里進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。

高級(jí)作者趙宣和(音譯)說(shuō)：“我們?cè)O(shè)想在身體的不同位置貼上一些貼紙，貼紙將與你的手機(jī)通信，人工智能算法將根據(jù)需要分析圖像。我們相信我們已經(jīng)開(kāi)啟了一個(gè)可穿戴成像的新時(shí)代。只要在你的身體上貼上幾個(gè)貼片，你就可以看到你的內(nèi)部器官。”