در جهانی که پیشرفتهای فناورانه با سرعتی خیرهکننده در حال تحول پزشکی هستند، یک نوآوری فوقالعاده از دل مؤسسه فناوری ماساچوست سر برآورده است: یک وصلهی تصویربرداری فراصوتی پوشیدنی برای سینه با طراحی الهامگرفته از طبیعت. این دستگاه که نخستین فناوری در نوع خود به شمار میآید، امکان تصویربرداری غیرتهاجمی و با کیفیت بالا از بافتهای نرم سینه را فراهم میسازد و میتواند انقلابی در زمینهی غربالگری زودهنگام بیماریهای سینهای ایجاد کند. پایهی این وصله، یک کریستال پیچیده پیزوالکتریک با ترکیب ایتربیوم و بیسموت در سامانهی سهتایی سرب-ایندیم-نایوبیوم-تیتانات-منیزیم است که ویژگیهای الکترو مکانیکی بینظیری از جمله ضریب پیزوالکتریک بسیار بالا به میزان دو هزار و هشتصد پیکوکلن بر نیوتن، ثابت دیالکتریک حدود هفت هزار، دمای گذار فازی بیش از صد و پنج درجه و میدان واداشتهی بیش از پنج کیلوولت بر سانتیمتر دارد. این ماده نسبت به سرامیکهای متداول مانند زیرکونات-تیتانات سرب عملکرد بهتری ارائه میدهد. ساختار این وصله از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یک لباس زیر نرم و بدون دوخت، یک وصلهی لایهدار با الگوی ششضلعی برای نگهداشتن موقعیت و چرخش آرایه و یک نگهدارندهی مکانیکی برای کنترل جهت و چرخش. آرایهی مورد استفاده دارای شصت و چهار عنصر است که با فرکانس کاری هفت میلیون نوسان در ثانیه کار میکند. این طراحی امکان تصویربرداری از عمق هشت سانتیمتر از بافت را با دقت محوری بیست و پنج صدم میلیمتر و دقت جانبی یک میلیمتر فراهم میسازد. گام آرایه برابر با صد و بیست و پنج میکرومتر است تا از ایجاد تداخلات موجی جلوگیری شود.
این وصله با آهنرباهای مدور و مستطیلی به لباس زیر متصل میشود و میتوان آن را در شش موقعیت اصلی و پانزده موقعیت فرعی با چرخش کامل نگه داشت تا تمام سطح سینه به طور دقیق و چند زاویهای تصویر شود. آزمایشهای اولیه شامل بررسی عملکرد آرایه بر روی مدلهای استاندارد با هدفهای استوانهای و سیمی بودند که توانایی آرایه در تشخیص اهداف با فاصلهی محوری بیست و پنج صدم میلیمتر و جانبی یک میلیمتر را اثبات کردند. همچنین، حساسیت کنتراست آرایه برابر با سه دسیبل در عمق سی میلیمتر ثبت شد. در آزمایش بالینی، زنی با سابقهی ناهنجاریهای سینه بررسی شد و وصله توانست کیستی به قطر یک سانتیمتر در سینه چپ و کیستی کوچکتر به قطر سه میلیمتر در سینه راست را با وضوح بالا شناسایی کند؛ نتایجی که سپس با دستگاه تجاری تأیید شدند. این وصله ویژگیهایی از جمله تصویربرداری بدون نیاز به اعمال فشار، طراحی با چرخش کامل، سازگاری با اندازههای گوناگون سینه، استفادهی خانگی و پایداری تصویربرداری در طول زمان دارد. این فناوری نه تنها یک نوآوری مهندسی است بلکه مسیری نوین به سوی آیندهی تصویربرداری پزشکی هموار میکند؛ آیندهای که در آن پایش سلامت بافتهای داخلی بدن به صورت روزمره و دقیق امکانپذیر خواهد بود. طراحی الهامگرفته از طبیعت، بهرهگیری از مواد نوین و توجه به راحتی کاربر، این وصله را به ابزاری کاربردی، دقیق و انسانی تبدیل کرده است. پژوهشگران در نظر دارند که در آینده وصلههایی با چند آرایهی همزمان، طراحیهای متناسب با فرمهای مختلف بدن و سامانههای بدون سیم ارائه دهند. همچنین به کمک پردازشهای هوشمند و ذخیرهسازی ابری، امکان تولید پروفایل سلامت شخصی و ارسال خودکار تصاویر برای ارزیابی توسط پزشک فراهم خواهد شد. این وصله گامی بزرگ در راستای دسترسی عمومی به مراقبتهای سلامت و ارتقای کیفیت زندگی زنان در سراسر جهان به شمار میرود.
منبع: کلیک کنید
