La tecnología que realiza un seguimiento de la orientación de su teléfono inteligente ahora puede dar a las máquinas de ultrasonido de $ 50,000 muchas de las capacidades de imágenes en 3-D de sus contrapartes de $ 250,000, por el costo de un microchip de $ 10.
Doctores e ingenieros de las universidades de Duke y Stanford demostrarán su dispositivo el 31 de octubre en el Foro de Investigación del Colegio Americano de Médicos de Emergencia ACEP en Washington, DC
La clave de la tecnología es un microchip del tamaño de una uña que se monta en una sonda de ultrasonido tradicional, el escáner de plástico que se desliza sobre la piel cubierta de gel para transmitir imágenes bidimensionales de lo que hay debajo.
Al igual que un controlador de videojuegos de Nintendo Wii, el chip registra la orientación de la sonda y luego usa software para unir sin problemas cientos de cortes individuales de la anatomía en tres dimensiones.
El resultado es un modelo 3D instantáneo de calidad similar a una tomografía computarizada o resonancia magnética, dijo Joshua Broder, MD, médico de emergencias y profesor asociado de cirugía en Duke Health y uno de los creadores de la tecnología. Two-DLos equipos de ultrasonido con mayor resolución tienen imágenes tridimensionales más claras.
"Con la tecnología 2-D, se ve un corte visual de un órgano, pero sin ningún contexto, puede cometer errores", dijo Broder. "Estos son problemas que se pueden resolver con la orientación adicional y el contexto holístico de 3-Dtecnología. Obtener esa capacidad a un costo increíblemente bajo tomando las máquinas existentes y actualizándolas nos pareció la mejor solución ".
Broder reflexionó sobre las posibilidades del ultrasonido 3-D en 2014 mientras jugaba con un sistema de juegos Nintendo Wii con su hijo, dijo. Con la capacidad de la consola de juegos para rastrear con precisión la posición exacta del controlador, se preguntó, ¿por qué no simplemente conectar-¿pegar el controlador a una sonda de ultrasonido?
Después de retocar por su cuenta durante un año, llevó bocetos a la Escuela de Ingeniería Pratt de Duke, conectándose con el entonces estudiante de pregrado Matt Morgan, y los instructores y profesores de ingeniería biomédica Carl Herickhoff y Jeremy Dahl, quienes desde entonces han ocupado puestos en Stanford, dondecontinuar desarrollando el dispositivo.
El equipo ha utilizado los propios laboratorios de impresión en 3D de Duke para crear sus prototipos, que comienzan con una funda de plástico aerodinámica que se desliza sobre la sonda de ultrasonido. Un técnico puede usar la sonda como de costumbre o agregar imágenes en 3D simplementeen un accesorio de plástico que contiene el microchip de detección de ubicación. Para obtener las mejores imágenes en 3-D, el equipo también diseñó un soporte de plástico para ayudar a estabilizar la sonda mientras el usuario se concentra en una parte de la anatomía.
El microchip y la sonda de ultrasonido se conectan mediante cables de computadora a una computadora portátil programada para el dispositivo. A medida que el usuario escanea, el programa de computadora crea un modelo 3-D en segundos.
Tanto Duke como Stanford están probando la tecnología en ensayos clínicos para determinar cómo encaja en el flujo de la atención al paciente. Los creadores creen que algunos de los usos más prometedores podrían ser cuando las tomografías computarizadas o las resonancias magnéticas no están disponibles, en áreas rurales o en desarrollo, o cuando son demasiado riesgosos.
"Con los pacientes con traumatismos en el departamento de emergencias, nos enfrentamos a un dilema", dijo Broder. "¿Los llevamos al quirófano sin saber el alcance de sus lesiones internas o sangrado, o corremos el riesgo de transportarlos a un escáner de tomografía computarizada?, donde su condición podría empeorar debido a un retraso en la atención? Con nuestra nueva técnica 3-D, esperamos demostrar que podemos determinar la fuente del sangrado, medir la tasa de sangrado justo al lado de la cama y determinar si una operación es realmentenecesario."
También es muy difícil obtener imágenes de los bebés recién nacidos, pero los médicos pueden necesitar numerosas exploraciones cuando los bebés nacen con líquido en el cerebro o una afección congénita. Las máquinas de resonancia magnética requieren que los pacientes permanezcan quietos durante minutos, lo que a menudo significa sedantesun bebé.Las tomografías computarizadas proporcionan excelentes imágenes en 3-D, pero exponen al bebé a la radiación.
En su presentación ACEP, Broder y sus colegas describirán cómo recolectaron imágenes tridimensionales del cerebro de un niño de 7 meses con hidrocefalia, o líquido en el cerebro, mientras el bebé tomaba una siesta.
"El ultrasonido es una tecnología tan hermosa porque es económico, es portátil y es completamente seguro para todos los pacientes", dijo Broder. "Y se lleva al lado de la cama y no interfiere con la atención del paciente".
Broder, Herickhoff, Dahl y Morgan figuran como los inventores en una patente internacional y creen que sus ensayos clínicos y su apoyo actuales podrían permitirles llevar la tecnología al mercado en un par de años.
El equipo también está trabajando para cerrar algunas brechas entre sus equipos de ultrasonido 3-D adaptados y equipos 3-D que ya están en el mercado, como la capacidad de capturar un corazón latiendo en movimiento.
"En medicina de emergencia, usamos ultrasonido para observar cada parte del cuerpo, para observar los vasos sanguíneos en los que colocamos catéteres, para controlar a un paciente con traumatismo y ver dónde está sangrando", dijo Broder.En este caso, podemos aumentar las máquinas 2-D y mejorar cada una de esas aplicaciones. En lugar de mirar por el ojo de una cerradura para entender qué hay en la habitación, podemos abrir una puerta y ver todo lo que tenemos enfrente ".
Además de los creadores Broder, Herickhoff, Dahl y Morgan, los autores de la presentación incluyen a Elias J. Jaffa, Brendan P. Smith y Erica Peethumnongsin de Duke.
La investigación cuenta con el apoyo de la rama de Stanford de la Wallace H. Coulter Foundation, que financia proyectos de investigación traslacional en colaboración en varias universidades, incluida Duke. Una subvención reciente de la Emergency Medicine Foundation y General Electric financiará ensayos clínicos para el uso del dispositivo paralocalizar e identificar sangrados y hemorragias en pacientes con shock traumático.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Centro médico de la Universidad de Duke . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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