يمكن أن يؤدي تحسين قياس تصلب الأنسجة إلى علاجات أفضل لمختلف الحالات ، بما في ذلك السرطان والإصابات الرياضية.
ابتكرت مجموعة من المهندسين في جامعة كاليفورنيا سان دييغو مصفوفة بالموجات فوق الصوتية قابلة للتمدد يمكنها إجراء تصوير ثلاثي الأبعاد غير جراحي للأنسجة على عمق 4 سنتيمترات تحت سطح الجلد البشري. تتميز هذه الطريقة المبتكرة بدقة مكانية تبلغ 0.5 ملليمتر وتوفر حلاً غير جراحي ممتد أكثر مقارنة بالتقنيات الحالية ، مع عمق اختراق محسن.تأتي الدراسة من مختبر Sheng Xu ، أستاذ الهندسة النانوية في كلية جاكوبس للهندسة بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو والمؤلف الرئيسي للبحث. نُشرت النتائج مؤخرًا في مجلة Nature Biomedical Engineering .
قال Hongjie Hu ، باحث ما بعد الدكتوراه في مجموعة Xu والمؤلف المشارك في الدراسة: "لقد اخترعنا جهازًا يمكن ارتداؤه يمكنه تقييم صلابة الأنسجة البشرية بشكل متكرر". "على وجه الخصوص ، قمنا بدمج مجموعة من عناصر الموجات فوق الصوتية في مصفوفة من المطاط الصناعي الناعم واستخدمنا أقطابًا كهربائية مموجة مموجة لربط هذه العناصر ، مما يتيح للجهاز التوافق مع جلد الإنسان لإجراء تقييم تسلسلي لتصلب الأنسجة."
يمكن أن يوفر نظام مراقبة المطاط الصناعي خرائط تسلسلية وغير جراحية وثلاثية الأبعاد للخصائص الميكانيكية للأنسجة العميقة. هذا له العديد من التطبيقات الرئيسية:
- في البحث الطبي ، يمكن أن توفر البيانات المتسلسلة عن الأنسجة المرضية معلومات مهمة عن تطور أمراض مثل السرطان ، الذي يتسبب عادة في تصلب الخلايا.
- يمكن أن تساعد مراقبة العضلات والأوتار والأربطة في تشخيص الإصابات الرياضية وعلاجها.
- قد تؤثر العلاجات الحالية لأمراض الكبد والقلب والأوعية الدموية ، جنبًا إلى جنب مع بعض عوامل العلاج الكيميائي ، على تصلب الأنسجة. يمكن أن يساعد التصوير الإلستوجرافي المستمر في تقييم فعالية هذه الأدوية وإيصالها. قد يساعد هذا في إنشاء علاجات جديدة.
- مراقبة تليف الكبد وتليفه. باستخدام هذه التقنية لتقييم شدة تليف الكبد ، يمكن للمهنيين الطبيين تتبع تطور المرض بدقة وتحديد المسار الأنسب للعلاج.
- تقييم الاضطرابات العضلية الهيكلية مثل التهاب الأوتار ومرفق التنس ومتلازمة النفق الرسغي. من خلال مراقبة التغيرات في تصلب الأنسجة ، يمكن لهذه التقنية أن توفر نظرة ثاقبة لتطور هذه الحالات ، مما يسمح للأطباء بتطوير خطط علاج فردية لمرضاهم.
- تشخيص ورصد إقفار عضلة القلب. من خلال مراقبة مرونة جدار الشرايين ، يمكن للأطباء تحديد العلامات المبكرة للحالة وإجراء التدخلات في الوقت المناسب لمنع المزيد من الضرر.
قال هو جين تاو: "هذا يسمح للمرضى بمراقبة حالتهم الصحية باستمرار في أي وقت وفي أي مكان".
يمكن أن يساعد ذلك في تقليل التشخيص الخاطئ والوفيات ، فضلاً عن خفض التكاليف بشكل كبير من خلال توفير بديل غير جراحي ومنخفض التكلفة لإجراءات التشخيص التقليدية.
قال يوكسيانج ما ، وهو طالب زائر في مجموعة Xu: "تقود هذه الموجة الجديدة من تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية القابلة للارتداء تحولًا في مجال مراقبة الرعاية الصحية ، وتحسين نتائج المرضى ، وتقليل تكاليف الرعاية الصحية ، وتعزيز التبني الواسع النطاق لتشخيص نقاط الرعاية". وشارك في تأليف الدراسة. "مع استمرار تطور هذه التكنولوجيا ، من المحتمل أن نشهد المزيد من التطورات المهمة في مجال التصوير الطبي ومراقبة الرعاية الصحية."
تتوافق المصفوفة مع جلد الإنسان وتتزاوج معها صوتيًا ، مما يسمح بتصوير إيلاستوغرافي دقيق يتم التحقق من صحته باستخدام التصوير الإلستوجرافي بالرنين المغناطيسي.
في الاختبار ، تم استخدام الجهاز لرسم خريطة التوزيعات ثلاثية الأبعاد لمعامل يونغ للأنسجة خارج الجسم الحي ، للكشف عن الأضرار الهيكلية المجهرية في عضلات المتطوعين قبل ظهور الألم ومراقبة عملية التعافي الديناميكي لإصابات العضلات أثناء العلاج الطبيعي.
يتكون الجهاز من مجموعة 16 × 16. يتكون كل عنصر من عنصر مركب 1-3 وطبقة دعم مصنوعة من مركب إيبوكسي فضي مصمم لامتصاص الاهتزازات الزائدة ، وتوسيع النطاق الترددي وتحسين الدقة المحورية.
