Marie Rousseau Des ingénieurs et des médecins ont mis au place un appareil à ultrasons portable qui peut évaluer à la fois la structure et la fonction du cœur humain. qui a à peu près la taille d’un timbre-poste, peut être porté jusqu’à 24 heures et fonctionne même pendant un exercice extreme.
L’objectif est de rendre les ultrasons plus accessibles à une population furthermore large, a déclaré Sheng Xu, professeur de nano-ingénierie à l’Université de Californie à San Diego, qui dirige le projet. Actuellement.
“La technologie permet à n’importe qui d’utiliser l’imagerie par ultrasons en déplacement”, a déclaré Xu.
Grâce à des algorithmes d’IA personnalisés. Ceci est crucial auto le cœur qui ne pompe pas assez de sang est à l’origine de la plupart des maladies cardiovasculaires. Et les problèmes de fonction cardiaque ne se manifestent souvent que lorsque le corps est en mouvement.
Le travail est décrit dans le numéro du 25 janvier de la revue Mother nature.
L’imagerie cardiaque est un outil clinique essentiel pour évaluer la santé cardiaque à lengthy terme, détecter les problèmes à mesure qu’ils surviennent et soigner les people gravement malades. même lorsqu’une personne fait de l’exercice.
”
En comparaison. La technologie moveable développée par l’équipe de Xu permet une imagerie cardiaque sûre, non invasive et de haute qualité, résultant en des images avec une résolution spatiale, une résolution temporelle et un contraste élevés. “Il minimise également l’inconfort du affected person et surmonte certaines limitations des systems non invasives telles que la tomodensitométrie et la TEP, qui pourraient exposer les individuals aux radiations”, a déclaré Hao Huang, doctorant dans le groupe Xu de l’UC San Diego.
fournissant même un enregistrement continu des activités cardiaques avant. a déclaré Xiaoxiang Gao, chercheur postdoctoral dans le groupe Xu de l’UC San Diego.
L’importance de l’imagerie cardiaque
Les maladies cardiaques sont la principale bring about de décès chez les personnes âgées et deviennent également as well as fréquentes chez les jeunes en raison de facteurs liés au method de vie. Les signes des maladies cardiaques sont transitoires et imprévisibles, ce qui les rend difficiles à repérer. Cela a augmenté la demande de systems de surveillance in addition avancées, inclusives, non invasives et rentables telles que l’imagerie cardiaque à very long terme.
L’imagerie cardiaque est l’un des outils les furthermore puissants pour dépister et diagnostiquer les problèmes cardiaques avant qu’ils ne deviennent des problèmes. “Le cœur subit toutes sortes de pathologies différentes”, a déclaré Hongjie Hu, chercheur postdoctoral au laboratoire Xu de l’UC San Diego. “L’imagerie cardiaque révélera la véritable histoire en dessous. Qu’il s’agisse d’une contraction forte mais normale des cavités cardiaques entraînant une fluctuation des volumes, ou qu’un problème morphologique cardiaque se soit produit en urgence, la surveillance en temps réel de l’image sur le cœur indique l’ensemble de l’image avec des détails vifs et un effet visuel.”
Comment ça marche en détail
Le nouveau système recueille des informations à travers un patch moveable aussi doux que la peau humaine, conçu pour une adhérence optimale. Le patch mesure 1,9 cm (L) x 2,2 cm (l) x, 09 cm (T), soit environ la taille d’un timbre-poste. Il envoie et reçoit les ondes ultrasonores qui sont utilisées pour générer un flux continuous d’images de la framework du cœur en temps réel. Ce patch à ultrasons est doux et extensible, et il adhère bien à la peau humaine, même pendant l’exercice.
Le système peut examiner le ventricule gauche du cœur dans des vues biplanes séparées à l’aide d’ultrasons, générant furthermore d’images cliniquement utiles que celles disponibles auparavant. Comme cas d’utilisation, l’équipe a démontré l’imagerie du cœur pendant l’exercice, ce qui n’est pas attainable avec l’équipement rigide et encombrant utilisé en milieu clinique.
La general performance du cœur est caractérisée par trois facteurs : le quantity d’éjection systolique (le volume de sang que le cœur pompe à chaque battement), la portion d’éjection (le pourcentage de sang pompé du ventricule gauche du cœur à chaque battement) et le débit cardiaque (le quantity de sang que le cœur pompe chaque moment).
L’équipe de Xu a développé un algorithme pour faciliter le traitement automatique continu assisté par l’IA.
le débit cardiaque et la portion d’éjection”, a déclaré Mohan Li, étudiant à la maîtrise en le groupe Xu à l’UC San Diego.
“Furthermore précisément. un algorithme de calcul du volume cardiaque et un algorithme d’imputation de données”, a déclaré Ruixiang Qi, étudiant à la maîtrise dans le groupe Xu de l’UC San Diego. des formes d’onde proceeds d’indices cardiaques clés dans différents états physiques. ce qui n’a jamais été atteint auparavant.”
Ainsi, cette technologie peut générer des courbes de ces trois indices de manière continue et non invasive, auto le composant AI traite le flux continu d’images pour générer des nombres et des courbes.
Pour créer la plate-forme, l’équipe a dû faire experience à des défis techniques qui ont nécessité une prise de décision prudente. Pour produire le dispositif transportable lui-même, les chercheurs ont utilisé un composite piézoélectrique 1-3 collé avec un aid Ag-époxy comme matériau pour les transducteurs dans l’imageur à ultrasons. Lors du choix de la configuration de transmission du réseau de transducteurs, ils ont obtenu des résultats supérieurs grâce à la transmission composée à faisceau massive. atterrissant sur FCN-32, qui a atteint la furthermore grande précision attainable.
L’équipe a développé un circuit sans fil pour le patch, qui sera couvert dans une prochaine publication.
Xu envisage de commercialiser cette technologie by way of Softsonics, une société dérivée de l’UC San Diego qu’il a cofondée avec l’ingénieur Shu Xiang.
Pour donner suite à ces résultats,:
- Imagerie en mode B,
- La conception de l’imageur souple, qui permet aux chercheurs de fabriquer de grandes sondes transductrices qui couvrent plusieurs positions simultanément
- Miniaturisation du système again-conclusion qui alimente l’imageur logiciel
Ce travail a été soutenu par les Countrywide Institutes of Wellbeing (1R21EB025521-01, 1R21EB027303-01A1, 3R21EB027303-02S1 et 1R01EB033464-01).
