Le MIT développe un patch d’ultrasons portable pour l’imagerie des organes

Des chercheurs du MIT ont mis au point un dispositif portable d’imagerie par ultrasons, sous forme de patch, capable de visualiser les organes internes sans nécessiter l’intervention d’un opérateur d’ultrasons ou l’application de gel. Cette technologie pourrait révolutionner le suivi des maladies des organes internes et la détection précoce de certains cancers.

Un patch pour l’imagerie de la vessie

Les chercheurs ont démontré que leur patch peut obtenir une image précise de la vessie et déterminer son degré de remplissage. Canan Dagdeviren, professeure associée au Media Lab du MIT et auteure principale de l’étude, souligne que cette technologie est polyvalente et peut être utilisée pour n’importe quel tissu profond du corps. Elle représente une nouvelle plateforme pour l’identification et la caractérisation de nombreuses maladies.

Le laboratoire de la Professeure Dagdeviren, spécialisé dans la conception de dispositifs électroniques portables et flexibles, a récemment développé un moniteur à ultrasons qui peut être intégré dans un soutien-gorge pour le dépistage du cancer du sein.

Dans cette nouvelle étude, l’équipe a utilisé une approche similaire pour développer un patch portable qui peut adhérer à la peau et prendre des images par ultrasons des organes situés à l’intérieur du corps.

Un outil de suivi à domicile

Actuellement, la seule façon de mesurer le volume de la vessie est d’utiliser une sonde à ultrasons traditionnelle, encombrante, qui nécessite de se rendre dans un établissement médical. Les chercheurs voulaient développer une alternative portable que les patients pourraient utiliser à domicile.

Pour ce faire, ils ont créé un patch flexible en caoutchouc de silicone, intégrant cinq réseaux d’ultrasons fabriqués à partir d’un nouveau matériau piézoélectrique qu’ils ont développé pour ce dispositif. Le polymère qui compose le patch adhère naturellement à la peau, facilitant son attachement et son détachement.

Des images comparables à celles des ultrasons traditionnels

Dans une étude réalisée avec des collaborateurs du Center for Ultrasound Research and Translation et du Department of Radiology du Massachusetts General Hospital, les chercheurs ont montré que le nouveau patch pouvait capturer des images comparables à celles prises avec une sonde à ultrasons traditionnelle. Ces images pourraient être utilisées pour suivre les changements de volume de la vessie.

Les images obtenues à partir du nouveau patch étaient similaires en qualité à celles prises avec des ultrasons traditionnels, et les réseaux d’ultrasons ont fonctionné sur tous les sujets, quel que soit leur indice de masse corporelle.

« Pour tout organe que nous devons visualiser, nous revenons à la première étape, nous sélectionnons les bons matériaux, nous concevons le bon dispositif et nous fabriquons tout en conséquence« , avant de tester le dispositif et de procéder à des essais cliniques, explique Canan Dagdeviren.

En synthèse

« Ce travail pourrait devenir un domaine central de la recherche sur les ultrasons, motiver une nouvelle approche pour la conception de futurs appareils médicaux et jeter les bases de nombreuses autres collaborations fructueuses entre les spécialistes des matériaux, les ingénieurs électriciens et les chercheurs biomédicaux« , précise Anantha Chandrakasan, professeur de génie électrique et d’informatique à Vannevar Bush.

L’équipe du MIT espère également développer des dispositifs à ultrasons qui pourraient être utilisés pour imager d’autres organes à l’intérieur du corps, comme le pancréas, le foie ou les ovaires.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le nouveau dispositif développé par les chercheurs du MIT ?

C’est un patch portable d’imagerie par ultrasons qui peut visualiser les organes internes sans nécessiter l’intervention d’un opérateur d’ultrasons ou l’application de gel.

Comment fonctionne ce patch ?

Il est composé de cinq réseaux d’ultrasons intégrés dans un patch flexible en caoutchouc de silicone. Le patch adhère naturellement à la peau et peut être maintenu en place par des sous-vêtements ou des leggings.

Quels organes peut-il visualiser ?

Il a été démontré qu’il peut obtenir une image précise de la vessie et déterminer son degré de remplissage. Cependant, il peut être adapté pour visualiser d’autres organes en modifiant l’emplacement du réseau d’ultrasons et la fréquence du signal.

Quels sont les avantages de ce patch par rapport aux ultrasons traditionnels ?

Il offre une alternative portable aux sondes à ultrasons traditionnelles, encombrantes et nécessitant une visite dans un établissement médical. De plus, il ne nécessite pas l’application de gel d’ultrasons et ne nécessite pas de pression, car le champ de vision est suffisamment grand pour englober l’organe entier.

Quelles sont les futures applications de ce patch ?

Les chercheurs du MIT travaillent actuellement sur un dispositif portable, de la taille d’un smartphone, qui pourrait être utilisé pour visualiser les images. Ils espèrent également développer des dispositifs à ultrasons qui pourraient être utilisés pour imager d’autres organes à l’intérieur du corps, tels que le pancréas, le foie ou les ovaires.

Principaux enseignements

Références

La recherche a été financée par une bourse CAREER de la National Science Foundation, une bourse pour les professeurs non titulaires de 3M, le programme de pont Sagol Weizmann-MIT, Texas Instruments Inc., le consortium du MIT Media Lab, une bourse de recherche de la National Science Foundation, et une bourse de l’ARRS.