Voor een medische echo heb je binnenkort geen groot apparaat meer nodig. Een nieuw ontwikkelde sticker ter grootte van een postzegel, is dan alles wat er nodig is om hart, longen of andere organen in beeld te brengen.
Het maken van bijvoorbeeld een zwangerschapsecho begint met een dikke, koude klodder gel op de zwangere buik. Vervolgens plaatst de arts of echoscopist daarop een soort staaf, de probe, die onhoorbare geluidsgolven het lichaam in stuurt. Deze golven weerkaatsen op het zachte weefsel en de vloeistoffen binnenin. De staaf vangt de weerkaatste geluidsgolven op en stuurt ze naar een computer die de informatie omzet in een korrelig zwart-wit plaatje van de foetus, waaruit de specialist kan aflezen hoe de zwangerschap verloopt.
Langdurige echo
Echografie is een veelgebruikte en veilige manier om een lichaam van binnen te bekijken. Hoewel het uitstekend werkt, is het benodigde apparaat groot en onhandig. Ook is het hanteren van de probe en het interpreteren van de korrelige zwart-wit beelden specialistenwerk.
‘Er komt een moment dat we een grieppandemie niet kunnen voorkomen’
Ron Fouchier staat aan de frontlinie in de strijd tegen de griep. Met nieuwe vaccins wil hij ons beschermen tegen toekomstige pandemieën.
De bediening gebeurt meestal met de hand. Als je een orgaan langere tijd wil bestuderen, heb je een soort robotarm nodig, die de probe op de goede plek houdt. Bij zo’n langdurige echo moet ook regelmatig nieuwe gel aangebracht worden, als de oude opgedroogd is. De gel is nodig omdat echografie niet werkt bij het kleinste beetje lucht tussen probe en huid.
Echografie sticker
Onderzoekers van de technische universiteit MIT in de Verenigde Staten hopen echografie te vereenvoudigen door de apparatuur drastisch te verkleinen. In een publicatie in vakblad Science presenteren ze het ontwerp van een echografie-sticker van twee bij twee centimeter, zo groot als een postzegel.
De kleeflaag van de sticker bestaat uit twee lagen rekbaar elastomeer, met daartussen een hydrogel. De onderste elastomeer plakt aan de huid, en op de bovenste zit het apparaatje dat de geluidsgolven uitzendt en opvangt. Het geheel is ongeveer drie millimeter dik. De hydrogel bestaat grotendeels uit water en laat daarom de geluidsgolven goed door. De elastomeren voorkomen dat de gel uitdroogt.
48 uur
De onderzoekers testten de stickers met hulp van gezonde proefpersonen, die het apparaatje bijvoorbeeld in hun nek of op hun borst, buik of arm droegen. Tijdens het dragen voerden de proefpersonen verschillende activiteiten uit, zoals joggen en gewichtheffen. De stickers bleven goed op de huid plakken. Ze leverden 48 uur lang heldere 2D-beelden, waarop onder meer veranderingen in de bloedvaten, het hart en zelfs de spieren te zien waren tijdens inspanning.
De geteste versie van de sticker zit nog met draadjes vast aan de apparatuur die de gereflecteerde geluidsgolven omzet in beelden. In deze vorm heeft het apparaatje al een nuttige toepassing. Zo zouden ze, net als de ECG-stickers die patiënten nu opgeplakt krijgen voor hartbewaking, kunnen dienen voor het continu in de gaten houden van organen, of het meten van de hersendoorbloeding tijdens een narcose.
Draadloos
Maar het doel van de onderzoekers is om het systeem draadloos te maken, zodat de patiënt niet naar een kliniek hoeft. Ook willen ze software ontwikkelen op basis van kunstmatige intelligentie, om de afbeeldingen die de sticker doorstuurt beter te interpreteren. Dan zou je ook zelf thuis de echo die de sticker maakt kunnen uitlezen, om zo de ontwikkeling van een foetus te volgen. De stickers zouden ook op een discrete manier de inhoud van de blaas kunnen meten van mensen met urinewegproblemen.
Wel zijn er nog flinke verbeteren nodig voordat de sticker heldere en praktisch bruikbare 3D-beelden kan maken. ‘We stellen ons een doos met verschillende stickers voor, elk ontworpen om een andere deel van het lichaam af te beelden’, zegt MIT-onderzoeker Xuanhe Zhao. ‘Wij geloven dat dit een doorbraak betekent in draagbare apparaten en medische beeldvorming.’
