Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Nowatorskie plastry USG zapewniają monitoring organizmu przez 48 godzin

Rekomendowane odpowiedzi

Obrazowanie ultradźwiękowe (USG) jest bezpieczną nieinwazyjną metodą, dzięki której lekarz może zdobyć cenne informacje na temat organów wewnętrznych pacjenta. Obecnie jednak wymaga ono stosowania dużego, nieporęcznego i kosztownego sprzętu, dostępnego jedynie w gabinetach lekarskich. Inżynierowie z MIT opracowali projekt miniaturowego systemu USG, który – na podobieństwo plastra – można przykleić do skóry i prowadzić obrazowanie przez 48 godzin.

Eksperymenty przeprowadzone na ochotnikach wykazały, że urządzenie dobrze trzyma się skóry, zapewnia dobrej jakości obraz głównych naczyń krwionośnych oraz głębiej położonych organów. Co więcej, można było za jego pomocą rejestrować zmiany w organach podczas różnych aktywności, gdy badani siedzieli, stali, biegali czy jeździli na rowerze.

Na obecnym etapie prototyp wymaga przewodowego połączenia z urządzeniem przekładającym odbite fale na obrazy. Jednak, jak zapewniają jego twórcy, może przydać się już teraz. Może zostać np. wykorzystany w szpitalu do ciągłego monitorowania pacjenta bez potrzeby obecności lekarza wykonującego badanie.

Obecnie trwają prace nad zapewnienie plastrom łączności bezprzewodowej. Wówczas takie plastry USG można by założyć w gabinecie lekarskim lub nawet w domu, wysyłać dane np. na telefon pacjenta, skąd obraz mógłby być przesyłany dalej lub też analizowany na bieżąco przez algorytmy sztucznej inteligencji. Sądzimy, że otworzyliśmy nową epokę przenośnego obrazowania. Za pomocą kilku plastrów będzie można obserwować organy wewnętrzne człowieka, mówi główny autor badań, profesor inżynierii Xuanhe Zhao z MIT.

Dotychczas nie udało się opracować urządzenia, które pozwalałoby na długotrwały monitoring USG o wysokiej jakości. Ubieralne urządzenie do obrazowania ultradźwiękowego miałoby olbrzymi potencjał w diagnostyce. Istniejące obecnie plastry USG zapewniają jednak obraz o dość niskiej rozdzielczości i nie obrazują głęboko położonych organów, mówi Chonghe Wang z MIT.

Naukowcom z Massachusetts udało się połączyć elastyczną warstwę samoprzylepną ze sztywną macierzą przetworników. To pozwoliło na umieszczenie urządzenia na skórze przy jednoczesnym utrzymaniu położenia przetworników względem siebie, co zapewnia lepszy obraz. W dotychczas stosowanych rozwiązaniach podobnego typu macierze przetworników są elastyczne, co zmienia ich położenie względem siebie, a to skutkuje deformacją obrazu i obniżeniem jego rozdzielczości.

Element samoprzylepny urządzenia wykonany został z dwóch warstw elastomeru, pomiędzy którymi zamknięto elastyczny rozciągliwy żel. Elastomer zabezpiecza żel przed wyschnięciem, wyjaśnia współautor urządzenia, Xiaoyu Chen. Dolna warstwa elastomeru jest samoprzylepna, w górnej znajdują się przetworniki. Całość ma powierzchnię około 2 cm2 i grubość 3 mm.

Podczas testów na ochotnikach ubieralne USG dobrze trzymało się skóry przez 48 godzin i zapewniało dobry obraz w czasie, gdy badani siedzieli, stali, biegali na mechanicznej bieżni, jeździli na rowerze stacjonarnym i podnosili ciężary. Naukowcy byli np. w stanie obserwować różnicę w średnicy naczyń krwionośnych pomiędzy badanym siedzącym a stojącym. Plastry rejestrowały zmiany kształtu serca podczas ćwiczeń fizycznych czy zmiany żołądka w czasie picia napojów. A gdy uczestnicy podnosili ciężary, USG wykrywało jasne ślady w mięśniach, wskazujące na tymczasowe mikrouszkodzenia. Dzięki temu możemy np. wychwycić moment, w którym ćwiczenia prowadzą do przeciążenia mięśnia i je przerwać, wyjaśnia Chen.

Celem naukowców jest obecnie stworzenie bezprzewodowej wersji plastra USG, który mógłby być stosowany w gabinecie lekarskim czy w domu.Dzięki temu możliwe byłoby nie tylko monitorowanie organów, ale np. obserwowanie postępów guzów nowotworowych czy rozwoju płodu.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Przed czterema laty informowaliśmy, że NASA wybrała przyszłą misję, która pozwoli lepiej zrozumieć ewolucję wszechświata oraz zbadać, na ile powszechne w naszej galaktyce są podstawowe składniki niezbędne do powstania życia. Misja SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) wystartowała 11 marca i właśnie przysłała pierwsze zdjęcia. W ciągu dwóch lat pracy ma dostarczyć danych o ponad 450 milionach galaktyk i ponad 100 milionach gwiazd w Drodze Mlecznej.
      Mimo, że zdjęcia pochodzą z nieskalibrowanych jeszcze instrumentów, więc nie nadają się więc do prowadzenia badań, pokazują niezwykłe możliwości misji i – przede wszystkim – dowodzą, iż czujniki działają. Na każdym z sześciu obrazów, po jednym dla każdego z wyspecjalizowanych detektorów, widzimy jasne źródła światła, jak galaktyki czy gwiazdy. Każdy z nich powinien zawierać ponad 100 000 takich źródeł. Trzy górne obrazy prezentują ten sam obszar nieboskłonu, co trzy dolne. Widzimy tutaj pełne pole widzenia SPHEREx. To prostokątny obszar około 20-krotnie szerszy niż Księżyc w pełni widziany z Ziemi. Gdy w drugiej połowie kwietnia SPHEREx rozpocznie badania naukowe, będzie wykonywał około 600 takich ujęć na dobę.
      Najnowszy teleskop NASA działa w podczerwieni i wykorzystuje 102 filtry, po 17 dla każdego z czujników. Dzięki temu, badając unikatową sygnaturę światła, będzie mógł wykrywać różne związki chemiczne i molekuły. Urządzenie pomoże też mierzyć odległość do zaobserwowanych obiektów, co pozwoli na badanie odległych galaktyk i tworzenie trójwymiarowej mapy wszechświata.
      Zanim jednak SPHEREx przystąpi do badań, musi zostać odpowiednio przygotowany. Przez ostatnie dwa tygodnie inżynierowie z JPL (Jet Propulsion Laboratory), którzy zarządzają misją, sprawdzali stan teleskopu. Dotychczas wszystko działa bez zarzutu.
      Obecnie trwa schłodzenie czujników i innego sprzętu do docelowej temperatury roboczej około -210 stopni Celsjusza. Bez osiągnięcia tak niskiej temperatury promieniowanie cieplne samego teleskopu uniemożliwiłoby rejestrowanie obrazu w podczerwieni. Co interesujące, chłodzenie jest całkowicie pasywne. SPHEREx nie wykorzystuje w tym celu elektryczności czy specjalnych chłodziw, dzięki czemu był tańszy i prostszy w budowie. A chłodzi się dzięki trzem stożkowatym osłonom, które chronią urządzenia przed ciepłem Słońca oraz Ziemi oraz specjalnym lustrom, które odbijają promieniowanie cieplne urządzeń bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną.
      Przesłane obrazy testowe dowiodły, że czujniki teleskopu zostały dobrze ustawione i zapewniają ostry obraz. To bardzo dobra informacja, gdyż odpowiedniego dostrojenia ostrości można było dokonać jedynie na Ziemi. W przestrzeni kosmicznej nie można już tego zmienić. Z tego, co widzimy na zdjęciach wynika, że zespół odpowiedzialny za instrumenty idealnie wykonał swoją robotę, cieszy się Jamie Bock, główny naukowiec misji.
      SPHEREx zapewni naukowcom ogólny przegląd nieboskłonu. O ile teleskopy takie jak Webb czy Hubble badają bardzo szczegółowo niewielki wycinek nieba, SPHEREx zapewnia bardzo szeroki widok. Posłuży zresztą między innymi do określania celów obserwacyjnych dla bardziej precyzyjnych urządzeń. Możliwości nowego teleskopu są tak duże, że w ciągu dwóch lat aż czterokrotnie sfotografuje on całe niebo.
      Program Explorer, w ramach którego powstał SPHEREx, to najstarszy wciąż kontynuowany program naukowy NASA. Pierwszą misją, jaką przeprowadzono w jego ramach, była Explorer 1 wystrzelona w 1958 roku. Dotychczas w ramach programu przeprowadzono około 100 misji w przestrzeni kosmicznej.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Na Pustyni Judzkiej trwają prace przy odsłanianiu starożytnej struktury w kształcie piramidy. Biorą w nich udział archeolodzy z Izraelskiej Służby Starożytności oraz ochotnicy z całego kraju. Po pierwszym tygodniu wykopalisk wiadomo, że struktura pochodzi sprzed 2200 lat. Na miejscu znaleziono, między innymi, papirusy zapisane greką, monety z brązu wybite przez Ptolemeuszy oraz Seleucydę Antiocha IV Epifanesa, broń, tkaniny i drewniane narzędzia.
      Mamy tutaj jedno z najbogatszych i najbardziej intrygujących stanowisk archeologicznych na Pustyni Judzkiej. Odkryta przez nas piramidalna struktura jest duża, zbudowana z ręcznie ciosanych kamieni, z których każdy waży setki kilogramów. Już w pierwszym tygodniu prac wolontariusze znaleźli tutaj dokumenty pisane, wyjątkowe naczynia z brązu, pozostałości starożytnych mebli, które świetnie zachowały się w pustynnym klimacie. To bardzo obiecujące stanowisko. Każda chwila przynosi nowe odkrycia, stwierdzili kierownicy wykopalisk.
      Prace prowadzone są w ramach rozpoczętego przed 8 laty projektu, którego celem jest ratowanie zabytków z Pustyni Judzkiej przed rabusiami. Powołano specjalną Jednostkę Zapobiegania Rabunkowi, która systematycznie przeczesuje pustynię w poszukiwaniu potencjalnych stanowisk archeologicznych. Jednostka ta zlokalizowała dotychczas niemal 900 jaskiń, znaleziono tysiące artefaktów, w tym zwoje, fragmenty papirusów, broń czy monety.
      Prowadzone właśnie wykopaliska zmieniły nasz pogląd na to stanowisko. Wcześniej sądzono, że struktura pochodzi z okresu Pierwszej Świątyni. Teraz wydaje się, że powstała później, w okresie hellenistycznym, gdy Izraelem rządzili Ptolemeusze. Nie wiemy, jakie było jej przeznaczenie. Czy była to wieża strażnicza pilnująca ważnej drogi, którą transportowano sól i bitumy znad Morza Martwego do portów nad Morzem Śródziemnym? A może wielka struktura na szczycie góry wyznaczała miejsce pochówku lub służyła jako pomnik? To wciąż tajemnica, stwierdzają archeolodzy.
      Prace archeologiczne potrwają jeszcze trzy tygodnie. Izraelska Służba Starożytności założyła obóz dla pomagających jej ochotników, zapewnia wyżywienie, a każdego wieczora odbywają się wykłady z archeologii.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Badania DNA ludzi zabitych w Pompejach przez Wezuwiusza pokazały, jak błędne były czynione przez wieki założenia. Okazuje się, że rzekome rodziny nie były rodzinami, zmarłym źle przyporządkowano płeć. Okazało się ponadto, że ludność Pompejów w większości stanowili emigranci ze wschodnich regionów Morza Śródziemnego.
      Erupcja Wezuwiusza nie dała szans na ucieczkę wielu mieszkańcom miasta. Ci, którzy przeżyli pierwszą jej fazę, zabiły lawiny piroklastyczne, szybko przemieszczające się chmury gorących gazów i popiołów. Pokryły one ciała ofiar grubą warstwą, na zawsze zachowując ich kształt.
      Od XIX wieku naukowcy wykonują w Parco Archeologico di Pompei odlewy ciał, wstrzykując gips z puste miejsca, pozostałe po rozłożeniu się tkanek. Uczonym, którzy prowadzili zabiegi konserwatorskie, udało się pozyskać DNA z pofragmentowanych szkieletów zatopionych w 14 z 86 tych odlewów. To zaś pozwoliło na określenie płci zmarłych, ich pochodzenia oraz związków genetycznych pomiędzy nimi. I pokazało, jak błędne były dotychczasowe założenia, które opierano na wyglądzie i pozycji ciał.
      Na przykład w Domu Złotej Bransolety, jedynym miejscu z którego mamy DNA całej grupy ciał, okazało się, że cztery osoby, które interpretowano jako rodzice z dwójką dzieci, nie były w żaden sposób ze sobą spokrewnione, mówi profesor David Caramelli z Uniwersytetu we Florencji. To nie jedyne błędne przypuszczenia, zweryfikowane przez DNA.
      Innym znanym przykładem jest dorosła osoba nosząca złotą bransoletę i trzymająca dziecko. Tradycyjnie interpretowano je jako matkę z dzieckiem. Okazało się, że to mężczyzna i dziecko, którzy nie byli ze sobą spokrewnieni. Mamy też dwie obejmujące się osoby, które interpretowano jako matka z córką lub siostry. Teraz wiemy, że jedna z tych osób to mężczyzna, dodaje David Reich z Uniwersytetu Harvarda.
      Ponadto wszyscy mieszkańcy Pompejów, w przypadku których udało się zdobyć dane z całego genomu, okazali się w głównej mierze potomkami emigrantów ze wschodnich regionów Śródziemiomorza. Pochodzenie takie widoczne jest też w genomach współczesnych im mieszkańców Rzymu, co tylko pokazuje, jak kosmopolityczne było Imperium Romanum w tych czasach.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Członkowie Ekspedycji 399 „Building Blocks of Life, Atlantis Massif” wydobyli rekordowo długi, 1286-metrowy rdzeń z płaszcza Ziemi. Odwiert został wykonany za pomocą statku JOIDES Resolution na Grzbiecie Śródatlantyckim. Na tym najdłuższym grzbiecie śródoceaniczym na Ziemi skały z płaszcza znajdują się blisko powierzchni. Mimo więc trudności w wykonywaniu odwiertów pod powierzchnią oceanu, pierwsze próby podjęto już w latach 60. XX wieku.
      Wykonanie tak głębokiego odwiertu w płaszczu i pozyskanie materiału to niezwykle ważny krok w rozwoju nauk o Ziemi. Już wyniki pierwszych badań pokazały, że wysiłek się opłacił. Uzyskane wyniki różnią się od tego, czego się spodziewaliśmy. W skałach jest znacznie mniej piroksenów, za to występuje w nich bardzo duże stężenie magnezu. Oba te zjawiska to wynik znacznie bardziej intensywnych niż przewidywano procesów topnienia, przyznaje główny autor badań, profesor Johan Lissenbarg z Uniwersytetu w Cardiff. Dalsze badania tych zjawisk  mogą mieć olbrzymi wpływ na nasze rozumienie tworzenia się magmy oraz jej roli w wulkanizmie. Naukowcy znaleźli też kanały, którymi magma przemieszcza się ku powierzchni planety.
      Naukowcy mają też wstępne wyniki badań nad interakcją pomiędzy oliwinami a wodą morską. W wyniku tej interakcji dochodzi do serii reakcji chemicznych, w wyniku których powstaje wodór oraz inne molekuły potrzebne w procesach życiowych. Być może więc lepiej zrozumiemy początki życia na naszej planecie.
      Analiza skał z płaszcza dostarczy informacji na temat warunków chemicznych i fizycznych, jakie panowały na Ziemi w odległej przeszłości. Warunków, w jakich powstawało i rozwijało się życie.
      Wydobyty rdzeń będzie przedmiotem badań przez kolejne dziesięciolecia.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Wczoraj rozpoczął pracę powołany przez NASA 16-osobowy zespół, którego zadaniem jest prowadzenie niezależnych badań nad niezidentyfikowanymi zjawiskami powietrznymi (UAP). Jako UAP definiowane są obserwacje zjawisk, których nie można zidentyfikować jako statek powietrzny lub znane zjawisko atmosferyczne. Wstępna faza pracy zespołu potrwa 9 miesięcy.
      W tym czasie, na podstawie danych z cywilnych agend rządowych, z przedsiębiorstw prywatnych i innych źródeł członkowie zespołu mają opracować plan dalszych działań analizujących UAP. Zespół skupi się na analizie danych jawnych, a pełny raport z jego pracy zostanie opublikowany w połowie przyszłego roku. Prace mają położyć podwaliny pod badania UAP przez NASA i inne organizacje. Będą one niezależne od badań prowadzonych przez Pentagon.
      W 2021 roku ukazał się rządowy raport dotyczący 144 niezidentyfikowanych obiektów latających. Spotkał się on z olbrzymim zainteresowaniem, w maju Kongres zorganizował publiczne przesłuchanie dotyczące UAP, a niedługo później Pentagon ogłosił powołanie specjalnego biura badającego UAP. Dotychczas jednak większość badań tego typu jest jednak prowadzonych przez wojsko i służby wywiadowcze. NASA chce przyjrzeć się UAP z czysto naukowego punktu widzenia. Wyjaśnienie takich zjawisk może mieć bowiem znaczenie dla bezpieczeństwa ruchu lotniczego. Dlatego też przedstawiciele zespołu nie stawiają żadnych wstępnych hipotez. Jego przewodniczący mówi, że brak dowodów, by UAP miały pochodzenie pozaziemskie, ale przyznaje, że są to zjawiska, których nie rozumiemy. Chcemy zebrać więcej dowodów, stwierdza.
      Na czele zespołu stanął fizyk teoretyczny David Spergel. Obecnie jest prezydentem Simons Foundation, a w przeszłości był założycielem i dyrektorem Flatiron Institute for Computational Astrophysics. Jednym z jego współpracowników jest profesor Anamaria Berena, która pracuje m.in. dla SETI Institute i Blue Marble Space Institute of Science, gdzie specjalizuje się w zagadnieniach komunikacji złożonych systemów biologicznych, astrobiologią i poszukiwaniem bio- oraz technosygnatur. Z kolei Federica Bianco to profesor fizyki i astrofizyki w University of Delaware i zastępca głównego naukowca tworzonego właśnie Vera C. Rubin Observatory. W zespole znajdziemy też profesor oceanografii Paulę Bontempi, która przez 18 lat pracowała a NASA, gdzie kierowała badaniami nad oceanami. Z kolei Reggie Brothers od wielu lat zajmuje stanowiska menedżerskie w sektorze prywatnym, wcześniej zaś był podsekretarzem ds. nauki i technologii w Departamencie Bezpieczeństwa Wewnętrznego i zastępcą sekretarza obrony ds. badawczych w Pentagonie. Do zespołu powołano też byłego astronautę Scotta Kelly'ego, dziennikarkę naukową Nadię Drake czy Matta Mountaina, prezydenta The Association of Universities for Research and Astronomy, konsorcjum niemal 50 uniwersytetów i instytucji badawczych, które pomagają NASA w budowie i obsłudze obserwatoriów, w tym Teleskopów Hubble'a i Webba.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...