นักวิจัยด้านวิศวกรรมเคมีของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก บุกเบิกการพัฒนาแผ่นสติ๊กเกอร์ติดหน้าผากสำหรับการเก็บภาพอัลตราซาวด์ เพื่อแสดงผลการไหลเวียนของเลือดในสมองได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีอะไรล่วงล้ำเข้าสู่ร่างกาย

ศาสตราจารย์ Sheng Xu ในภาควิชาเคมีและวิศวกรรมนาโนของ UC San Diego Jacobs School of Engineering เผยแพร่ผลงานเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดของเขาและทีมงานเมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม ในวารสาร Nature โดยให้รายละเอียดของนวัตกรรมล่าสุดในการตรวจและวินิจฉัยโรคหลอดเลือดสมองจากการสังเกตลักษณะการไหลเวียนของเลือดในสมองอย่างต่อเนื่องติดต่อกัน 24 ชั่วโมง หรือตลอดเวลาที่ผู้ป่วยอยู่ในโรงพยาบาล

อุปกรณ์ที่พวกเขาพัฒนาเรียกว่า  Wearable Ultrasound Patch มีลักษณะเหมือนแผ่นสติ๊กเกอร์ขนาดเท่าแสตมป์ ทำจากซิลิโคนอีลาสโตเมอร์ประกอบขึ้นมาหลายชั้น ชั้นหนึ่งประกอบด้วย piezoelectric transducers ขนาดเล็ก  มีหน้าที่สร้างคลื่นอัลตราซาวด์ เมื่อถูกกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้าพร้อมกับรับคลื่นอัลตราซาวด์ที่สะท้อนจากสมอง องค์ประกอบสำคัญอีกประการหนึ่งคือชั้นตาข่ายลวดทองแดงลักษณะเหมือนสปริง ซึ่งช่วยเพิ่มคุณภาพสัญญาณ ส่วนชั้นที่เหลือประกอบด้วยอิเล็กโทรดที่ยืดหยุ่นได้ แผ่นอัลตราซาวด์นี้สามารถนำไปติดไว้ที่หน้าผากหรือขมับ แพทช์จะเชื่อมต่อแผ่นอัลตราซาวด์นี้เข้ากับแหล่งพลังงานและคอมพิวเตอร์ ขณะที่อัลตราซาวด์แบบมาตรฐานสามารถจับภาพได้ประมาณ 30 ภาพต่อวินาที แต่อุปกรณ์นี้จับภาพได้หลายพันภาพต่อวินาที ข้อมูลจะถูกประมวลผลภายหลังโดยใช้อัลกอริธึมแบบกำหนดเองเพื่อสร้างข้อมูล 3 มิติขึ้นใหม่ เช่นขนาดมุมและตำแหน่งของหลอดเลือดแดงหลักของสมอง ข้อมูลจึงมีความแม่นยำสูง

พวกเขาได้ทดสอบกับอาสาสมัครที่มีสุขภาพดี 36 คน โดยดูค่าต่างๆ จากการทำงานของหลอดเลือดแดงหลักในสมองและการทำกิจกรรมที่ส่งผลต่อการไหลเวียนของเลือด เช่น การจับมือ การกลั้นหายใจและการอ่าน ปรากฏว่าผลการวัดด้วย Wearable Ultrasound Patch ใกล้เคียงกับการตรวจวัดอัลตราซาวด์แบบทั่วไปมาก และสะดวกกว่าอัลตราซาวด์แบบ Doppler Transcranial ที่ใช้คลื่นเสียงเป็นหลักแต่วัดค่าต่างๆได้ไม่ต่อเนื่อง

 

ข้อมูล :https://today.ucsd.edu/story/wearable-ultrasound-patch-enables-continuous-non-invasive-monitoring-of-cerebral-blood-flow