როდესაც ექიმებს პაციენტის შინაგანი ორგანოების მდგომარეობა აინტერესებთ, ისინი ხშირად მიმართავენ უსაფრთხო და არაინვაზიურ მეთოდს — ულტრაბგერით გამოკვლევას. ზუსტი სურათის მისაღებად გამოცდილი ექიმები სხეულში ულტრაბგერებს უშვებენ. შემდეგ ეს ტალღები უკან ბრუნდება და იქმნება პაციენტის გულის, ფილტვების და სხვა შინაგანი ორგანოების გამოსახულებები.

ულტრაბგერითი გამოკვლევა მოითხოვს სპეციალიზებულ მოწყობილებებს, რომლებიც მხოლოდ კლინიკებშია ხელმისაწვდომი. თუმცა MIT-ის ინჟინრების მიერ განვითარებული ტექნოლოგიის წყალობით, მალე შესაძლებელი იქნება ამ მომსახურების ძალიან მარტივად მიღება.

28 ივლისს ჟურნალ Science-ში ულტრაბგერითი სტიკერის ახალი მოდელი წარადგინეს. საფოსტო მარკის ზომის მოწყობილბა კანს ემაგრება და 48 საათის განმავლობაში განგრძობითად გვაწვდის შინაგანი ორგანოების ულტრაბგერით გამოსახულებებს.

გამოგონების დემონსტირებისთვის მეცნიერებმა ის მოხალისეებზე გამოცადეს. მათ აჩვენეს, რომ მოწყობილობამ ლაივში გვაჩვენა მთავარი სისხლძარღვებისა და შინაგანი ორგანოების (გულის, ფილტვების, კუჭის) გამოსახულებები. მოწყობილობა ულტრაბგერით გამოკვლევებს მოხალისეების მიერ სხვადასხვა ტიპის აქტივობების შესრულების დროსაც აგრძელებდა.

ამჟამინდელი დიზაინით სტიკერი უნდა იყოს მიერთებული მოწყობილობასთან, რათა ბგერითი ტალღები გამოსახულებებად გარდაქმნას. მკვლევრების თქმით, სტიკერი სრულად მზადაა, რომ ის რეალურ პირობებში გამოიყენონ. მაგალითად, ის შეიძლება, უკვე კლინიკებში გამოიყენონ და განგრძობითად გადაიღონ პაციენტის შინაგანი ორგანოები და ამისათვის მათ სპეციალისტი არ დასჭირდებათ.

ახლა მეცნიერები მუშაობენ იმაზე, რომ სტიკერმა ყოველგვარი მიერთების გარეშე იმუშავოს. თუ ისინი წარმატებას მიაღწევენ, მაშინ ულტრაბგერითი სტიკერი იქცევა პროდუქტად, რომლის შეძენასაც ადამიანები აფთიაქებშიც კი შეძლებენ.

"ჩვენი გეგმით თქვენს სხეულზე რამდენიმე ადგილას სტიკერი იქნება მიმაგრებული, რომლებიც, თავის მხრივ, თქვენს მობილურთან იქნებიან მიერთებულნი და მასში ჩატვირთული სპეციალური AI ალგორითმი გააანალიზებს თქვენს გამოსახულებებს", — ამბობს კვლევის უფროსი სპეციალისტი, სიუანხე ჭაო. "ჩვენ გვჯერა, რომ უკაბელო გამოსახულებების ახალ ერას დავუდეთ სათავე: თქვენს სხეულზე რამდენიმე სტიკერით თქვენ საკუთარი შინაგანი ორგანოების ნახვა შეგეძლებათ".

არსებული ულტრაბგერითი გამოკვლევების ნაკლი

დღეს ულტრაბგერითი კვლევისთვის ექიმს პაციენტის კანზე დააქვს გელი, რომელიც ულტრაბგერით ტალღებს კანის ბარიერის გადალახვაში ეხმარება. შემდეგ ხელსაწყოს ადებენ კანზე, გზავნიან ტალღებს და არეკლილი, უკან დაბრუნებული ექოთი აღადგენენ ორგანოთა გამოსახულებებს.

ზოგიერთ პაციენტს დიდი დროის განმავლობაში სჭირდება გამოკვლევა — ამ შემთხვევაში ექიმის ხელის როლს რობოტი ასრულებს, რომელსაც დიდი ხნის განმავლობაში შეუძლია ხელსაწყოს დაკავება, თუმცა გელის ამოშრობის შემდეგ ფერხდება გამოსახულებების მიღება.

ბოლო წლებში დასავლეთში მეცნიერებმა გაწელვადი ულტრაბგერითი მოწყობილობა შექმნეს, რომელიც ადამიანის სხეულს ერგება და შესაბამისად იწელება. თუმცა ზუსტად ამ გაწელვების გამო, მიმაგრებული ხელსაწყო ხშირად მოძრაობს და მიღებული გამოსახულებებიც არაა კარგი ხარისხის.

MIT-ის მკვლევრების გამოგონება

MIT-ის მკვლევრებმა ზუსტად ამაზე დაყრდნობით განავითარეს თავიანთი გამოგონება — სტიკერები, რომლეთაც დიდი ხნის განმავლობაში კარგი გამოსახულებების მიღება შეუძლიათ. "ეს სტიკერები საშუალებას აძლებს ხელსაწყოს, მოერგოს კანს და წარმოქმნას ზუსტი გამოსახულებები", — ამბობს ვანგი, კვლევის ერთ-ერთი ავტორი.

ხელსაწყოს ადჰეზიური (წებოვანი) ნაწილი შედგება ორი სქელი ელასტომერისგან, რომელთა შუაშიც მოქცეულია მყარი ჰიდროგელი, ძირითადად წყალზე დამზადებული მატერია, რომელიც ბგერების ტალღებს ატარებს. ტრადიციული ულტრაბგერითი გელებისგან განსხვავებით, ეს გელი არის ელასტიკური და წელვადი.

"ელასტომერი ჰიდროგელს გამოშრობისგან იცავს", — თქვა ჩენმა, MIT-ის მკვლევარმა. "აკუსტიკურ ტალღებს კანის გადალახვა და კარგი გამოსახულებების პროდუცირება მხოლოდ მაშინ შეუძლიათ, თუ ჰიდროგელი კარგადაა დასველებული".

ქვედა ელასტომერი კანს ეწებება, ხოლო ზედა — ხელსაწყოს, რომელიც ულტრაბგერით ტალღებს უშვებს. მთლიანი სტიკერი 2 კვადრატული სანტიმეტრისა და 3 მილიმეტრი სისქისაა.

სტიკერიდან მიღებული გამოსახულებებით მეცნიერებს შეეძლოთ ლაივში ენახათ, თუ რა ემართება გულს ვარჯიშისას, ან როგორ იღვრება წყალი კუჭში, ან როგორ იკუმშება კუნთები და სხვა.

"ამ გამოსახულებებით ჩვენ შეგვიძლია იმ მომენტის დაფიქსირება, როცა კუნთი ეს-ესაა დაზიანდება და შევაჩეროთ ვარჯიში", — თქვა ჩენმა. "ჩვენ წინასწარ არ ვიცით, როდის დადგება ეს მომენტი, მაგრამ ამ გამოსახულებებით ჩვენ ვიღებთ მონაცემებს, რომელთა ინტერპრეტირებაც შეუძლიათ ექსპერტებს".

ინჟინრები ახლა ამ ინოვაციის უკაბელო ვერსიაზე მუშაობენ, რომლის შეძენას უბრალო აფთიაქებშიც იქნება შესაძლებელი. მობილურში ჩამოტვირთული პროგრამული უზრუნველყოფის ალგორითმი არა მარტო შინაგანი ორგანოების მდგომარეობას დააკვირდება, არამედ შესაძლო სიმსივნურ წარმონაქმნებსაც დააფიქსირებს ადრეულ სტატიაზე.