MIT华人教授团队发明出邮票大小超声波贴片，成医学成像领域新里程碑！

科学

2022-08-03 22:08

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赵选贺，这个名字可能大部分人都没有听说过。但是，在学术界，尤其是水凝胶领域，他可是当之无愧的专业大拿！

师从于国际著名力学家锁志刚教授，赵选贺在2003年本科毕业于天津大学，2009博士毕业于哈佛大学，现担任MIT机械工程系和土木与环境工程系教授。

图片来源：MIT News

他的主要研究方向在软物质，曾带领团队发明出可用于外科伤口使其快速缝合的生物胶带。也曾在多本专业学术杂志上发表论文130余篇，是当之无愧的大学术家！

什么是“软物质/soft matter”？

*软物质是凝聚体的一个子领域，包括多种易受热应力和热涨落影响的物理状态。软物质有着广泛的应用。可以用作结构和包装材料、胶黏剂、洗涤剂、化妆品、油漆、食品添加剂、润滑剂、燃油添加剂、橡胶等。水凝胶也是软物质的一种，人体器官，例如大脑、脊髓、心脏、肌肉、皮肤，大多是由水凝胶组成的。

近日，赵博士团队在《科学》杂志上的一篇论文中，介绍了一种新的超声波贴纸设计！作为只有一枚邮票大小的装置，它可以粘在皮肤上，并能对内部器官提供不间断48小时的超声波成像！

图片来源：MIT News

这个新设备的宽度大约为2平方厘米，厚度为3毫米，由两层薄薄的弹性体，中间包裹着一层固体水凝胶制成。与传统的超声波凝胶不同，赵选贺团队的水凝胶具有弹性和拉伸性，可以更好地传递声波。

MIT博士后

研究人员

Chen

弹性体可以防止水凝胶的脱水。只有当水凝胶高度水化时，声波才能有效穿透，并对内部器官进行高分辨率成像。

研究人员将这些贴纸贴在志愿者身上，实验结果表明这些小贴纸能及时反馈主要血管和体内器官（如心脏、肺和胃）的实时、高清图像。

甚至当志愿者进行各种活动时，例如坐着、站着、慢跑和骑自行车，这些贴纸仍然保持了强大的粘性，并可以继续捕捉体内器官的变化。

图片来源：Fine Art America

这项发明对于医学成像领域具有革新性的意义！超声波成像可以为医生提供病人体内器官的实时影像。

为了捕捉这些图像，训练有素的技术人员操纵超声棒和探头，将声波导入身体。这些波再反射出来，产生病人的心脏、肺和其他深层器官的高分辨率图像。

目前，超声波成像需要笨重的专业设备，只有在医院和诊所才能使用。新设计的出现或许可以使这项技术变得易于操作，病人或者医生可以像在药店买创可贴一样，方便快捷地使用超声波技术。医生们可以更快的了解病人的身体状况，节约了时间，可以医治更多的病人！

MIT教授

赵选贺

我们想象一下，我们使用一整盒贴纸，每张贴纸都被设计用来给身体的不同位置成像。我们相信这代表了可穿戴设备和医学成像的突破。

在目前的设计中，这些贴纸必须与能将反射声波转化为图像的仪器相连接。例如，这些设备可以应用于医院里的病人，类似于心脏监测的心电图贴纸，它可以连续对体内器官进行成像，且不需要技术员长时间固定探头。

但是如果这些设备能够以无线方式运行，那么超声波贴纸可以被成为可穿戴的产品，病人可以从医生的办公室带回家。

于患者来说，可以省去了高昂的住院费，医院来说，可以同时医治更多的患者，同时将宝贵的床位留给更需要的病人。

赵选贺的研究团队目前正在努力实现这一目标。

MIT教授

赵选贺

我们设想在身体的不同位置贴上一些贴片，这些贴片将与你的手机连接，人工智能算法将根据需要分析图像。我们有希望这项技术并不仅用于查看各种体内器官，还可以用于监测肿瘤的进展，以及子宫内胎儿的发育。

毫无疑问，这项研究是医学成像领域的一个新里程碑。这项研究的其他作者还包括其他5为华裔研究人员，Chong Wang， Xiaoyu Chen, Liu Wang, Tao Zhao，Hsiao-Chuan Liu。感谢所有科研人员的付出，相信在不远的将来，超声波技术可以脱离距离的限制，人类医学蓬勃发展的一块不可或许的基石！

对此，你怎么看呢？

Ref：

http://zhao.mit.edu/wp-content/uploads/2022/02/zhao_xuanhe_2022_02_05.pdf

https://scitechdaily.com/mit-engineers-develop-ultrasound-stickers-that-can-see-inside-the-body/

https://news.mit.edu/2022/ultrasound-stickers-0728

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