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ENGENHARIA

Ultrassom adesivo pode produzir imagens de alta qualidade; entenda

Publicado em: 29/07/2022 14:15

 (crédito: Felice Frankel)
crédito: Felice Frankel
Para fazer imagens ao vivo de órgãos e sistemas do corpo humano, médicos e pesquisadores precisam usar uma série de equipamentos volumosos e especializados. Um novo design dos aparelhos, desenvolvidos por engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT, na sigla em inglês), no entanto, pode facilitar exames do tipo.

No formato de um selo — medindo cerca de 2 centímetros quadrados de diâmetro e 3 milímetros de espessura — e com capacidade adesiva, os novos dispositivos desenvolvidos por engenheiros do Instituto conseguem aderir à pele para fornecer imagens claras e contínuas de ultrassom de órgãos internos por um total de 48 horas.

Nos primeiros testes, os pesquisadores aplicaram os adesivos em voluntários e conseguiram produzir imagens em alta resolução dos principais vasos sanguíneos e órgãos mais profundos, como coração, pulmões e estômago. Os resultados encontrados foram publicados na revista científica Science na quinta-feira (28).

No estudo, os adesivos conseguiram monitorar mudanças nos órgãos à medida que os voluntários faziam atividades específicas como sentar, ficar em pé, correr e até mesmo andar de bicicleta.

Melhoria nos exames
 
Os exames do tipo requerem o uso de gel líquido na pele do paciente, que atua para transmitir ondas ultrassom. Uma sonda, ou transdutor, é então pressionada contra o gel, enviando ondas sonoras para o corpo que ecoam nas estruturas internas e voltam para a sonda, onde os sinais ecoados são traduzidos em imagens visuais.

No entanto, uma das dificuldades da técnica são imagens captadas por longos períodos, uma vez que o gel líquido flui e seca com o tempo, interrompendo a captura.

Assim, o novo adesivo se mostrou capaz de produzir imagens de alta qualidade por um período mais longo, combinado com uma camada adesiva elástica com uma matriz rígida de transdutores. “Esta combinação permite que o dispositivo se adapte à pele, mantendo a localização relativa dos transdutores para gerar imagens mais claras e precisas", explica Chonghe Wang, um dos autores da pesquisa.
 
Como é produzido?
 
A camada adesiva do dispositivo é feita de duas camadas finas de elastômero que encapsulam uma camada intermediária de hidrogel sólido, um material à base de água, principalmente, que transmite facilmente as ondas sonoras. Ao contrário dos géis para fazer imagens ultrassom tradicionais, o hidrogel da equipe do MIT é elástico, para evitar a desidratação. Além disso, a camada de elastômero inferior é projetada para aderir à pele, enquanto a camada superior adere a uma matriz rígida de transdutores.

A partir das imagens dos adesivos, a equipe foi capaz de observar a mudança no diâmetro dos principais vasos sanguíneos quando os voluntários estavam sentado ou em pé. Os adesivos também conseguiram capturar detalhes de órgãos mais profundos, como por exemplo, o coração, que muda de forma à medida que o paciente faça exercícios físicos.

Outro momento observado mostrou o estômago se distender e depois encolher enquanto os voluntários bebiam e depois expeliam suco de seu sistema. Como alguns voluntários levantaram pesos, a equipe pôde detectar padrões brilhantes nos músculos subjacentes, sinalizando microdanos temporários.

“Com a imagem, podemos capturar o momento em um treino antes do uso excessivo e parar antes que os músculos fiquem doloridos”, aponta Xiaoyu Chen, que também assina o texto. “Ainda não sabemos quando esse momento pode ser, mas agora podemos fornecer dados de imagem que os especialistas podem interpretar", afirma.

Os próximos passos são tentar criar adesivos que funcionem sem fio além de algoritmos de software baseados em inteligência artificial que podem interpretar e diagnosticar melhor as imagens dos adesivos.

Para os pesquisadores, no futuro, pode ser que nas farmácias e nas lojas as pessoas possam comprar caixas dos adesivos destinadas para diferentes locais do corpo. "Acreditamos que isso representa um avanço em dispositivos vestíveis e imagens médicas", garante Zhao.

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