Ultrazvuková náplast vyšetřuje i léčí. Vědci pracují na dalším zdokonalení

Zatímco běžná náplast chrání nebo díky složení přímo léčí nějakou ránu, ta ultrazvuková dělá i něco jiného – vyšetřuje. Kromě toho může nicméně také léčit, i když nikoli díky svému složení, ale právě pomocí ultrazvuku. 

Není pochyb o tom, že ultrazvuk neboli sonograf je velký vynález. Toto vyšetření v těhotenství nahradilo původně používané škodlivé rentgenové záření, kterým se nastávajícím maminkám rentgenovala břicha před porodem. Ultrazvuk začal zachraňovat spoustu životů díky včasným a přesným diagnózám. Kromě toho se i zjistilo, že má léčivé účinky, proto se začal využívat v rámci sonoterapie ve fyzioterapii, například po zranění pohybového ústrojí nebo při zánětlivém onemocnění kloubů.

Monitoruje vnitřní orgány

Ultrazvukové vyšetření slouží jako neinvazivní a přesný diagnostický nástroj, který dokáže zobrazit naše vnitřní orgány. A jak to vlastně funguje? Na diagnostické místo lékař nanese vodivý gel, který přenáší ultrazvukové vlny. Sonda pak vysílá vlny do těla, ty se následně odrážejí a pomocí přístrojů zobrazují stav našich vnitřních orgánů, například srdce, pohlavních orgánů, plic, ledvin a dalších. 

Přečtěte si také:

Jako pohled do vesmíru. Nové CT nabízí dokonalý obraz lidských útrob

Na ultrazvukové vyšetření je potřeba dostavit se do ordinace, kde mají lékaři k dispozici poměrně velké a těžké přístroje k tomuto účelu určené. Co ale takhle malá náplast, která by zvládla poskytnout sonografické vyšetření vašich vnitřních orgánů?

Výzkumníci z Technologického institutu v Massachusetts (MIT) se o něco takového pokusili. Jejich cílem bylo sonografické vyšetření značně zjednodušit. Ultrazvuk tak funguje prostřednictvím malých náplastí o velikosti poštovních známek, které by měly zvládnout poskytnout snímky srdce, plic a dalších orgánů ve vysokém rozlišení.

Náplast se přilepí na kůži pacienta po dobu 48 hodin, během nichž umožňuje snímání potřebných orgánů. 

Takhle náplast vypadá

(video je v angličtině, ale záběry jsou výmluvné samy o sobě) 

Kromě lepící vrstvy taková náplast obsahuje i hydrogel, který umožňuje vodivost pro ultrazvukové vlny. Bioadhezivní ultrazvuková náplast má v sobě spoustu malých senzorů, které vysílají ultrazvukové vlny přes kůži do těla. Tyto vlny se odrážejí od cév, tkání a vnitřních orgánů a jsou následně detekovány.

Napojení na mobilní telefon? Jednou ano

Tyto náplasti byly testovány na mnoha dobrovolnících a ukázalo se, že jsou schopné spolehlivě a kvalitně zobrazovat jak cévy, tak i hluboko uložené orgány. Pevně držely na těle i během sportovních aktivit, například běhání, jízdě na kole či zvedání činek. 

Zajímavé třeba bylo zjištění, jak se mění na snímku srdce v průběhu fyzické námahy nebo co dělá žaludek, když do něj nalijeme v rámci pitného režimu nějaké nápoje.

Přečtěte si také:

Byla by to revoluce, říkají praktici o možnosti ultrazvuku v ordinacích

Ukazuje se, že tyto ultrazvukové náplasti by mohly skvěle fungovat podobně jako elektrody na EKG, avšak momentálně stále vyžadují připojení k přístrojům, které umožní zobrazení výsledku. Fungují tedy místo sondy a jen jako takové snímače.

Vědci MIT věří, že se jim podaří docílit toho, aby tato ultrazvuková náplast fungovala i jaksi bezdrátově. Tyto náplasti by se daly zakoupit v lékárně a bez problémů by komunikovaly ideálně s telefonem pacienta. 

Máme představu, že několik ultrazvukových náplastí připevněných na různých částech těla by komunikovalo s mobilním telefonem pacienta a algoritmy umělé inteligence by dokázaly snímky na vyžádání analyzovat, vysvětluje profesor strojního a civilního inženýrství a hlavní autor studie Xuanhe Zhao. Připojení na technologii mobilních telefonů je totiž už jen otázka času.

Čím může být ultrazvuková náplast užitečná?

Ultrazvuková náplast sice zní jako trochu zbytečná vymoženost, ale může být prospěšná například v případech, kdy je potřebné dlouhodobější sledování pacienta, například při rizikovém těhotenství nebo u vážných srdečních chorob. 

Skvěle by se mohla uplatnit například u vrcholových sportovců nebo u rehabilitace. Díky takovým možnostem zobrazování bychom mohli být schopni zachytit okamžik cvičení před přetížením a zastavit se dříve, než budou svaly bolet, navrhuje jeden z hlavních autorů studie Xiaoyu Chen.

K hojení ran a bércových vředů

Další možností je využití ultrazvukové náplasti k hojení ran, chronických zánětů kůže při diabetu a zejména i bércových vředů. Nová ultrazvuková náplast by měla hojit chronické rány a jizvy pomocí nízkofrekvenčních ultrazvukových vln. Malá klinická studie z Drexel University v Pensylvánii z roku 2013 zkoumala 20 pacientů s chronickými bércovými vředy, které rozdělila do pětičlenných skupin.

V jedné ze skupin, jejíž ošetření probíhalo po dobu 15 minut ultrazvukem při 20 kHz, se všech pět pacientů mohlo přesvědčit o tom, že se jejich rány úplně zahojily již po čtyřech ošetřeních. Tento výzkum byl zaznamenán v článku publikovaném v Journal of the Acoustical Society of America Joshuou Samuelsem, ve spolupráci s Peterem Lewinem a Michaelem Weingartenem. Lewin a kolegové uvedli, že jednou z největších výzev studie bylo navrhnout a vytvořit jejich bateriově napájenou ultrazvukovou náplast.

Náplast šetří čas pacientů

Jejich výsledná ultrazvuková náplast váží pouhých 100 gramů a je připojena ke dvěma lithiovým iontovým bateriím, které jsou plně dobíjecí. Lewin vysvětlil, že právě tohle umožňuje pacientům používat ultrazvukovou náplast v domácím prostředí, a přitom stále nosit kompresní ponožky. 

Není tak nutná častá návštěva lékaře, což může být pro pacienty s chronickými ranami poněkud náročné.

Zajímavé bylo zjištění, že při aplikaci náplasti po dobu 45 minut se efekt nedostavil. Vědci tedy usoudili, že někdy je méně lépe než více. Vědci sice neví, jak a proč to funguje, nicméně jsou nadšení z toho, že to funguje. Identifikace mechanismu, kterým tento proces funguje, je stále velkou záhadou, vysvětlil Dr. Hector Lopez, programový ředitel pro diagnostický a terapeutický ultrazvuk v Národním institutu biomedicínského zobrazování a bioinženýrství, v rozhovoru pro magazín Healthline.

Jak je tedy vidět, ultrazvukové náplasti by časem mohly být v medicíně po všech stránkách velkým přínosem.