En un artículo que se publica hoy en Science, los ingenieros presentan el diseño de un nuevo adhesivo de ultrasonidos, un dispositivo del tamaño de un sello que se adhiere a la piel y puede proporcionar imágenes de ultrasonidos continuas de los órganos internos durante 48 horas. Los investigadores aplicaron las pegatinas a voluntarios y demostraron que los dispositivos producían imágenes en directo y de alta resolución de los principales vasos sanguíneos y órganos más profundos, como el corazón, los pulmones y el estómago.
![Ingenieros del MIT desarrollan pegatinas que pueden ver el interior del cuerpo [ENG]](https://cdn.mnmstatic.net/cache/38/80/media_thumb_2x-link-3702844.jpeg?1659295386)
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La ecografía es una ventana segura y no invasiva al funcionamiento del cuerpo, que proporciona a los médicos imágenes en directo de los órganos internos del paciente. Para captar estas imágenes, técnicos capacitados manipulan varillas y sondas de ultrasonido para dirigir las ondas sonoras hacia el interior del cuerpo. Estas ondas se reflejan para producir imágenes de alta resolución del corazón, los pulmones y otros órganos profundos del paciente.
En la actualidad, las imágenes por ultrasonidos requieren equipos voluminosos y especializados que sólo están disponibles en hospitales y consultas médicas. Pero un nuevo diseño de los ingenieros del MIT podría hacer que esta tecnología fuera tan fácil de llevar y accesible como comprar tiritas en la farmacia.
En un artículo que se publica hoy en Science, los ingenieros presentan el diseño de un nuevo adhesivo de ultrasonidos, un dispositivo del tamaño de un sello que se adhiere a la piel y puede proporcionar imágenes de ultrasonidos continuas de los órganos internos durante 48 horas.
Los investigadores aplicaron las pegatinas a voluntarios y demostraron que los dispositivos producían imágenes en directo y de alta resolución de los principales vasos sanguíneos y órganos más profundos, como el corazón, los pulmones y el estómago. Las pegatinas mantuvieron una fuerte adhesión y captaron los cambios en los órganos subyacentes mientras los voluntarios realizaban diversas actividades, como sentarse, estar de pie, correr y montar en bicicleta.
El diseño actual requiere conectar las pegatinas a instrumentos que traducen las ondas sonoras reflejadas en imágenes. Los investigadores señalan que, incluso en su forma actual, las pegatinas podrían tener aplicaciones inmediatas: Por ejemplo, los dispositivos podrían aplicarse a los pacientes en el hospital, de forma similar a las pegatinas de electrocardiograma, y podrían obtener imágenes continuas de los órganos internos sin necesidad de que un técnico mantenga una sonda en su sitio durante largos periodos de tiempo.
Si se consigue que los dispositivos funcionen de forma inalámbrica -un objetivo en el que el equipo está trabajando actualmente-, las pegatinas de ultrasonidos podrían convertirse en productos de imagen portátiles que los pacientes podrían llevarse a casa desde la consulta del médico o incluso comprar en una farmacia.
"Imaginamos unos cuantos parches adheridos a diferentes lugares del cuerpo, y los parches se comunicarían con el teléfono móvil, donde los algoritmos de IA analizarían las imágenes bajo demanda", dice el autor principal del estudio, Xuanhe Zhao, profesor de ingeniería mecánica e ingeniería civil y ambiental del MIT. "Creemos que hemos abierto una nueva era de imágenes vestibles: Con unos pocos parches en el cuerpo, podrías ver tus órganos internos".
En el estudio también participan los autores principales, Chonghe Wang y Xiaoyu Chen, y los coautores Liu Wang, Mitsutoshi Makihata y Tao Zhao, del MIT, junto con Hsiao-Chuan Liu, de la Clínica Mayo de Rochester (Minnesota).
Una cuestión pegajosa
Para obtener imágenes con ultrasonidos, un técnico aplica primero un gel líquido sobre la piel del paciente, que actúa para transmitir las ondas de ultrasonido. A continuación, se presiona una sonda, o transductor, contra el gel, enviando ondas sonoras al interior del cuerpo que hacen eco en las estructuras internas y vuelven a la sonda, donde las señales de eco se traducen en imágenes visuales.
Para los pacientes que requieren largos periodos de obtención de imágenes, algunos hospitales ofrecen sondas fijadas a brazos robóticos que pueden mantener el transductor en su sitio sin cansarse, pero el gel líquido de los ultrasonidos fluye y se seca con el tiempo, interrumpiendo la obtención de imágenes a largo plazo.
En los últimos años, los investigadores han explorado diseños de sondas de ultrasonidos estirables que permitan obtener imágenes portátiles y de bajo perfil de los órganos internos. Estos diseños ofrecían un conjunto flexible de diminutos transductores de ultrasonidos, con la idea de que dicho dispositivo se estirara y se adaptara al cuerpo del paciente.
Pero estos diseños experimentales han producido imágenes de baja resolución, en parte debido a su estiramiento: Al moverse con el cuerpo, los transductores cambian de ubicación entre sí, distorsionando la imagen resultante.
"La herramienta de imagen por ultrasonidos vestible tendría un enorme potencial en el futuro del diagnóstico clínico. Sin embargo, la resolución y la duración de las imágenes de los parches de ultrasonidos existentes son relativamente bajas y no pueden obtener imágenes de órganos profundos", afirma Chonghe Wang, estudiante de posgrado del MIT.
Una mirada al interior
El nuevo adhesivo de ultrasonidos del equipo del MIT produce imágenes de mayor resolución y duración al combinar una capa adhesiva elástica con una matriz rígida de transductores. "Esta combinación permite que el dispositivo se adapte a la piel mientras mantiene la ubicación relativa de los transductores para generar imágenes más claras y precisas". afirma Wang.
La capa adhesiva del dispositivo está formada por dos finas capas de elastómero que encapsulan una capa intermedia de hidrogel sólido, un material mayoritariamente acuoso que transmite fácilmente las ondas sonoras. A diferencia de los geles de ultrasonidos tradicionales, el hidrogel del equipo del MIT es elástico y extensible.
"El elastómero evita la deshidratación del hidrogel", dice Chen, postdoctorante del MIT. "Sólo cuando el hidrogel está muy hidratado pueden penetrar eficazmente las ondas acústicas y ofrecer imágenes de alta resolución de los órganos internos".
La capa inferior de elastómero está diseñada para pegarse a la piel, mientras que la superior se adhiere a un conjunto rígido de transductores que el equipo también diseñó y fabricó. Toda la pegatina de ultrasonidos mide unos 2 centímetros cuadrados de ancho y 3 milímetros de grosor, más o menos la superficie de un sello de correos.
Los investigadores sometieron el adhesivo de ultrasonidos a una serie de pruebas con voluntarios sanos, que llevaban los adhesivos en varias partes del cuerpo, como el cuello, el pecho, el abdomen y los brazos. Las pegatinas permanecieron adheridas a la piel y produjeron imágenes claras de las estructuras subyacentes durante 48 horas. Durante este tiempo, los voluntarios realizaron diversas actividades en el laboratorio, desde estar sentados y de pie, hasta correr, montar en bicicleta y levantar pesas.
A partir de las imágenes de las pegatinas, el equipo pudo observar el cambio de diámetro de los principales vasos sanguíneos cuando se estaba sentado o de pie. Las pegatinas también captaron detalles de órganos más profundos, como el cambio de forma del corazón durante el ejercicio. Los investigadores también pudieron observar cómo el estómago se distendía y luego se encogía cuando los voluntarios bebían y luego expulsaban el zumo de su organismo. Y mientras algunos voluntarios levantaban pesas, el equipo pudo detectar patrones brillantes en los músculos subyacentes, que indicaban microdaños temporales.
"Gracias a las imágenes, podríamos captar el momento de un entrenamiento antes de la sobrecarga y detenerlo antes de que los músculos se resientan", dice Chen. "Todavía no sabemos cuándo puede ser ese momento, pero ahora podemos proporcionar datos de imágenes que los expertos pueden interpretar".
El equipo está trabajando para que las pegatinas funcionen de forma inalámbrica. También están desarrollando algoritmos de software basados en la inteligencia artificial que puedan interpretar y diagnosticar mejor las imágenes de las pegatinas. Después, Zhao imagina que las pegatinas de ultrasonidos podrían ser empaquetadas y compradas por pacientes y consumidores, y utilizadas no sólo para controlar diversos órganos internos, sino también la progresión de los tumores, así como el desarrollo de los fetos en el útero.
"Nos imaginamos que podríamos tener una caja de pegatinas, cada una de ellas diseñada para obtener imágenes de un lugar diferente del cuerpo", dice Zhao. "Creemos que esto representa un gran avance en los dispositivos vestibles y en las imágenes médicas".
Esta investigación ha sido financiada, en parte, por el MIT, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, la Fundación Nacional de la Ciencia, los Institutos Nacionales de la Salud y la Oficina de Investigación del Ejército de Estados Unidos a través del Instituto de Nanotecnologías para el Soldado del MIT.
#1 Super interesante!! Gracias!!
A ver si se acaba lo de meter el dedo en el culo para ver la próstata ...
#3 ¿por?
#4
#3 me sumo al tren de lo soez. Con este invento, hoy nace un nuevo género de porno
#6 Y se subiran los videos con las imagenes a "Onlyecographies" donde la gente se suscribira para ver la vejiga de su actriz favorita
#9 Casi lo mismo que los romanos a este paso!!
Yeah, science, Mr. White! Science!
Un poco confuso el titulo. La pegatina es el sensor, luego eso se conecta a un ordenador para procesar los datos y verlos.
Que interesante.
109 cliks y 35 meneos. Estamos todos tan sintáis ahora no sabemos qué decir.
#2 será cosa de la versión de menéame antigua, que no suma votos cuando se menea.
Hasta lso huevos del MIT, del Tesla, de Apple, del facebook y de alguno mas
#8 ¿Qué te han hecho los del MIT?
#8 Y de la ortografía.