Ученые создали гибкий сенсор для ультразвуковой диагностики. X-образный датчик размером 1,27 × 1,27 сантиметра можно приклеить к коже — благодаря жидким электродам на силиконовой подложке он растягивается вместе с кожей. Присоединив к нему источник питания и устройство для анализа сигнала, можно длительное время регистрировать ультразвуковое изображение сердца. Помимо датчика ученые создали нейросеть для автоматизированной обработки результатов УЗИ-мониторинга. Устройство позволит проводить длительные исследования сократительной способности сердца в эксперименте и в клинической практике.

Статья опубликована в журнале Nature.

Ультразвуковая диагностика используется для оценки функции многих внутренних органов. Но врачи пока не используют ультразвук в рамках длительного мониторинга их функции. Причина тому в сложности УЗИ-датчика, состоящего из десятков или сотен пьезоэлементов. Обычно это жесткое и весьма громоздкое устройство, а портативный сенсор должен умещаться в наклейку толщиной до нескольких миллиметров и плотно прилегать к коже — иначе ультразвук легко рассеется в прослойке воздуха между датчиком и тканями организма, что ухудшит визуализацию. При исследовании сердца есть еще одна дополнительная сложность: при дыхании легкие, сердце и ребра двигаются друг относительно друга, что ухудшает визуализацию.

Тем не менее, попытки создать датчик, пригодный для длительного УЗИ-мониторирования, продолжаются, и разные команды исследователей используют разные подходы. Либо можно вживить датчик под кожу, прямо на поверхность сердца (мы рассказывали про такой прототип), но такой метод вряд ли подойдет в рутинной клинической практике. Можно создавать системы для неинвазивного УЗИ с жестким датчиком, но они хорошо себя показывают только при визуализации органов с относительно простым расположением.

Ученые из Калифорниийского университета в Сан-Диего во главе с Шеном Сю (Sheng Xu) создали гибкий УЗИ-датчик для длительного мониторинга функции сердца.