فراصوت یا اولتراساوند (Ultrasound)، به امواج صوتی گفته می‌شود که دارای بسامدی بیشتر از بازه بسامدی شنوایی انسان هستند. به دلیل کاربرد‌های زیاد در پزشکی، این فناوری مورد اقبال محققان قرار گرفته است.

یکی از نمونه‌های این فناوری، اسکنر‌های اولتراسوندی است که از داخل بدن انسان تصویربرداری می‌کنند و ابزار پزشکی نجات دهنده‌ای هم هستند.

در همین راستا به تازگی خبر رسیده که محققان، یک کاوشگر اولتراساوند دستی کوچک ساخته اند که به کمک یک تکنسین خبره و آموزش دیده، می‌تواند روی پوست حرکت کند. این دستگاه یک تراشه مسطح به اندازه یک تمبر پستی است و با یک چسب زیستی مخصوص به پوست می‌چسبد و می‌تواند به مدت دو روز فیلم‌هایی با وضوح بالا از رگ‌های خونی، کارکرد قلب یا انبساط و انقباض شکم و... را ضبط کند.

ژوانه ژائو مهندس مکانیک موسسه فناوری ماساچوست و یکی از نویسندگان مقاله معرفی این دستگاه، گفت: نکته جالب در کارکرد این کاوشگر اولتراسوند، این است که می‌توان آن را به مدت ۴۸ ساعت به بدن چسباند و با ضبط تصاویر و فیلم‌های ثابت از اندام‌های داخلی در این مدت، می‌توان از این تراشه برای تشخیص حملات قلبی، تومور‌های بدخیم، آزمایش اثربخشی داروها، ارزیابی سلامت کلی قلب، ریه یا عضله و ... استفاده کرد.

ژائو افزود: این دستگاه به طور بالقوه می‌تواند پارادایم تصویربرداری پزشکی را با توانمندسازی تصویربرداری مداوم و طولانی مدت تغییر دهد و همچنین امکان تغییر در حوزه دستگاه‌های پوشیدنی را نیز دارا است.

نانشو لو، مهندس مکانیک دانشگاه تگزاس نیز گفت: "سونوگرافی دستی معمولی به تکنسین‌های آموزش دیده نیاز دارد تا پروب را به درستی روی پوست قرار دهند و مقداری ژل مایع بین پروب و پوست بمالند و همانطور که می‌توانید تصور کنید، این کار بسیار خسته کننده و دست و پا گیر است.

او بیان داشت: از آنجایی که آن‌ها به یک اپراتور انسانی با تجربه نیاز دارند، این اسکن‌ها گران هستند و همچنین نمی‌توان از آن‌ها در آزمایش‌هایی استفاده کرد که در آن شخص ورزش می‌کند یا استرس دارد.

لو افزود: سونوگرافی‌های معمولی محدودیت‌های زیادی دارند. اگر بتوانیم حسگر‌های اولتراساوند را جوری بسازیم که پوشیدنی، متحرک و در دسترس باشند، امکانات جدیدی را برای ما به وجود خواهند آورد.

یک کاوشگر اولتراسوند، امواج را از طریق لایه‌ای از ژل به بدن انسان می‌فرستد و آن‌ها از اندام‌ها و سایر ساختار‌های داخلی منعکس می‌شوند و سپس به آرایه مبدل باز می‌گردند. این کار، امواج مکانیکی را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند و آن‌ها را برای تبدیل به تصاویر به کامپیوتر می‌فرستد. همچنین شایان ذکر است، هرچه ترانسدیوسر بیشتر باشد، کیفیت تصویر بهتر است.

ژائو و تیمش به جای اینکه خود دستگاه را کشدار و منعطف کنند، یک کاوشگر سفت و سخت به ضخامت تنها سه میلی‌متر را به یک لایه چسب انعطاف‌پذیر متصل کردند. این چسب جایگزین مایعی می‌شود که بین میله سونوگرافی سنتی و پوست قرار می‌گیرد و ترکیبی از یک پلیمر غنی از آب به نام هیدروژل و یک ماده لاستیک مانند به نام الاستومر است.

لو در نهایت گفت: بدن انسان داده‌های بسیار شخصی، بسیار پیوسته، توزیع‌شده و چندوجهی در مورد سلامت، احساسات، توجه، آمادگی و ... را منتشر می‌کند؛ بنابراین بدن ما پر از داده‌ها است. سوال این است که چگونه می‌توانیم آن‌ها را به طور قابل اعتماد و مداوم بدست آوریم.

در پایان باید گفت، این برچسب‌های اولتراساوند می‌توانند به ابزار‌های پوشیدنی از جمله دستگاه‌های موجود که اطلاعاتی درباره ضربان قلب، کیفیت خواب و حتی استرس جمع‌آوری می‌کنند، بپیوندند تا بر سلامت انسان نظارت کنند.

با این حال، این دستگاه هنوز آماده بهره برداری نیست و هنوز نتوانسته به طور فیزیکی به رایانه‌ای متصل شود تا بتواند داده‌هایی را که کاوشگر تولید می‌کند جمع آوری و تجزیه و تحلیل کند.

بیشتر بخوانید

• چرا سهم همه پیام‌رسان‌های داخلی اندازه یک پیام‌رسان خارجی نیست؟

گزارش از سید حسین موسوی