Plastry ultrasonograficzne jako narzędzie do ciągłego monitorowania funkcji narządów- rozwój i wykorzystanie technologii

Natalia Denisiewicz; Michał Janik; Aleksandra Wocław; Błażej Pilarski; Łukasz Czogalik; Piotr Dudek

Plastry ultrasonograficzne jako narzędzie do ciągłego monitorowania funkcji narządów- rozwój i wykorzystanie technologii

Autorzy

Natalia Denisiewicz - Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach; Michał Janik - Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach ; Aleksandra Wocław - Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach ; Błażej Pilarski - Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach ; Łukasz Czogalik - Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach ; Piotr Dudek - Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze i Zakładzie Biofizyki im. prof. Zbigniewa Religi, Wydział Nauk Medycznych w Zabrzu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Słowa kluczowe:

ultrasonografia, plastry ultrasonograficzne, fale ultradźwiękowe, obrazowanie

Streszczenie

Abstrakt:

Badanie ultrasonograficzne to popularna i często stosowana metoda diagnostyczna, przydatna w rozpoznawaniu różnych schorzeń. Jej główną zaletą jest jej nieinwazyjność. Wielu lekarzy posiada w swoim gabinecie aparaty USG i jest przeszkolonych do korzystania z nich. Podstawowa aparatura pozwala na zobrazowanie struktur wewnętrznych pacjenta. W ostatnim czasie rozwój technologiczny medycyny pozwolił jednak na stworzenie kompaktowych, bezprzewodowych i wygodnych do noszenia plastrów ultrasonograficznych. Urządzenie to może być wygodnie noszone przez pacjenta przez dłuższy czas. W tym czasie dokonuje się ciągłe obrazowanie odpowiednich struktur. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy ocenić pracę narządów w czasie wykonywania rozmaitych czynności, nie tylko w pozycji leżącej podczas badania. Plastry ultrasonograficzne pozwalają na monitorowanie m.in. pracy serca i mięśni u sportowców, nieprawidłowo pracujących narządów u osób starszych, czy wzrostu i rozwoju płodu w czasie ciąży. W poniższej pracy opisujemy sposób działania i budowę tego urządzenia, a także przedstawiamy przykłady codziennego wykorzystania w praktyce lekarskiej.

Bibliografia

Andruszkiewicz P, Sobczyk D. Ultrasonografia w intensywnej terapii. Anestezjologia Intensywna Terapia. 2013;45(3):177-181. doi:https://doi.org/10.5603/ait.2013.0036

Jędrzejewska M, Jankowski P, Węckowski B. Podstawy obrazowania USG. Cz. 1. Inżynier i Fizyk Medyczny. 2014;(Vol. 3, nr 2):59-65. Accessed March 25, 2023. https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-dd7d5015-62ed-4af8-90ec-cdcc7743f07e

Benacerraf BR. Filling of the Bladder for Pelvic Sonograms. Journal of Ultrasound in Medicine. 2003;22(3):239-241. doi:https://doi.org/10.7863/jum.2003.22.3.239

Benacerraf BR, Shipp TD, Bromley B. Is a full bladder still necessary for pelvic sonography? Journal of Ultrasound in Medicine. 2000;19(4):237-241. doi:https://doi.org/10.7863/jum.2000.19.4.237

Moore CL, Copel JA. Point-of-Care Ultrasonography. New England Journal of Medicine. 2011;364(8):749-757. doi:https://doi.org/10.1056/nejmra0909487

Kaszuba A. Ultrasonografia jako innowacyjna metoda diagnostyczna w pracy ratownika medycznego. repozytoriumkaedupl. Published online June 8, 2016. Accessed March 25, 2023. https://repozytorium.ka.edu.pl/handle/11315/6850

Atkov Oy, Bednenko VS, Fomina GA. Ultrasound techniques in space medicine. Aviation, space, and environmental medicine. 1987;58(9 Pt 2):A69-73. Accessed March 25, 2023. https://europepmc.org/article/med/3675508

O’Leary K. A wearable ultrasound patch. Nature Medicine. Published online August 11, 2022. doi:https://doi.org/10.1038/d41591-022-00084-2

Wang C, Chen X, Wang L, et al. Bioadhesive ultrasound for long-term continuous imaging of diverse organs. Science. 2022;377(6605):517-523. doi:https://doi.org/10.1126/science.abo2542

Pustelny S. Jak zajrzeć do wnętrza człowieka. https://ruj.uj.edu.pl/xmlui/bitstream/handle/item/253370/pustelny_jak_zajrzec_do_wnetrza_czlowieka_2008.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Accessed 2008.

Callen PW. Ultrasonography in obstetrics and gynecology, 2nd edition. wwwostigov. Published online January 1, 1988. Accessed October 3, 2022. https://www.osti.gov/biblio/5081594

Zygmint G, Grzegorz M, Kumar AA, Tomasz G. Ostre choroby jamy brzusznej – podstawy diagnostyki w aspekcie praktyki lekarza rodzinnego: Semantic Scholar. Family Medicine & Primary Care Review. https://www.semanticscholar.org/paper/Ostre-choroby-jamy-brzusznej-%E2%80%93-podstawy-diagnostyki-Zygmint-Grzegorz/b3d460138f60787ac72b39c71d9a7326066b95b6. Published January 1, 1970. Accessed March 26, 2023.

Leighton TG. What is ultrasound? Progress in Biophysics and Molecular Biology. 2007;93(1):3-83. doi:https://doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.026

Wicha J, Tomczyk M, Prystupa A, et al. Ultrasonografia jamy brzusznej i cholangiografia MR w diagnostyce chorób dróg żółciowych. Forum Medycyny Rodzinnej. 2015;9(2):133-135. Accessed March 25, 2023. https://journals.viamedica.pl/forum_medycyny_rodzinnej/article/view/42315

Czyżak K, Łopuska M, Sobocińska A, et al. Diagnostyka Obrazowa U Kobiet W Ciąży Diagnostyka Obrazowa U Kobiet W Ciąży. Accessed March 25, 2023. https://ppm.umb.edu.pl/docstore/download/UMBf069f7fa7c9c4154bb85a48c058a2cc7/0000067204-wcag.pdf

Kida M, Kawaguchi Y, Miyata E, et al. Endoscopic ultrasonography diagnosis of subepithelial lesions. Digestive Endoscopy. 2017;29(4):431-443. doi:https://doi.org/10.1111/den.12854

Sivyer P. Pelvic Ultrasound in Women. World Journal of Surgery. 2000;24(2):188-197. doi:https://doi.org/10.1007/s002689910032

Chhem RK, Kaplan PA, Dussault RG. Ultrasonography of the musculoskeletal system. Radiologic clinics of North America. 1994;32(2):275-289. Accessed March 25, 2023. https://europepmc.org/article/med/8140227

Cassola N;Baptista-Silva JC;Nakano LC;Flumignan CD;Sesso R;Vasconcelos V;Carvas Junior N;Flumignan RL; Duplex ultrasound for diagnosing symptomatic carotid stenosis in the extracranial segments. The Cochrane database of systematic reviews. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35815652/. Accessed March 26, 2023.

Ahmed M, Solbiati L, Brace CL, et al. Image-guided Tumor Ablation: Standardization of Terminology and Reporting Criteria—A 10-Year Update. Radiology. 2014;273(1):241-260. doi:https://doi.org/10.1148/radiol.14132958

Yasuda K, Mukai H, Nakajima M. Endoscopic Ultrasonography Diagnosis of Pancreatic Cancer. Gastrointestinal Endoscopy Clinics of North America. 1995;5(4):699-712. doi:https://doi.org/10.1016/s1052-5157(18)30391-x

Tan P, Lu N. Seeing inside a body in motion. Science. 2022;377(6605):466-467. doi:https://doi.org/10.1126/science.adc8732

Saha T, Fang J, Yokus MA, et al. A Wearable Patch for Prolonged Sweat Lactate Harvesting and Sensing. 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). Published online November 1, 2021. doi:https://doi.org/10.1109/embc46164.2021.9630881

Kenny JÉS. Functional Hemodynamic Monitoring With a Wireless Ultrasound Patch. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 2021;35(5):1509-1515. doi:https://doi.org/10.1053/j.jvca.2021.01.040

Zambelli D, Prati F. Ultrasonography for pregnancy diagnosis and evaluation in queens. Theriogenology. 2006;66(1):135-144. doi:https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2006.04.004

Kenny JÉS, Munding CE, Eibl AM, Eibl JK. Wearable ultrasound and provocative hemodynamics: a view of the future. Critical Care. 2022;26(1). doi:https://doi.org/10.1186/s13054-022-04206-7

Hamelmann P, Mischi M, Kolen A, van Laar J, Vullings R, Bergmans J. Fetal Heart Rate Monitoring Implemented by Dynamic Adaptation of Transmission Power of a Flexible Ultrasound Transducer Array. Sensors. 2019;19(5):1195. doi:https://doi.org/10.3390/s19051195

Kenny JS;Munding CE;Eibl JK;Eibl AM;Long BF;Boyes A;Yin J;Verrecchia P;Parrotta M;Gatzke R;Magnin PA;Burns PN;Foster FS;Demore CEM; A novel, hands-free ultrasound patch for continuous monitoring of quantitative Doppler in the carotid artery. Scientific reports. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33833288/. Accessed March 26, 2023.

Lee SM, Lee T, Kim H, et al. Calcium-Modified Silk Patch as a Next-Generation Ultrasound Coupling Medium. ACS Applied Materials & Interfaces. 2021;13(47):55827-55839. doi:https://doi.org/10.1021/acsami.1c16735

Ma Z, Bao G, Li J. Multifaceted Design and Emerging Applications of Tissue Adhesives. Advanced Materials. 2021;33(24):2007663. doi:https://doi.org/10.1002/adma.202007663

Park SH. Artificial intelligence for ultrasonography: unique opportunities and unique challenges. Ultrasonography. Published online November 3, 2020. doi:https://doi.org/10.14366/usg.20078

Hassan, M. A. A. A review of wireless technology usage for Mobile Robot Controller. https://www.researchgate.net/publication/232613949_A_Review_of_Wireless_Technology_Usage_for_Mobile_Robot_Controller. Accessed March 26, 2023.

Asati S, Jain S, Choubey A. Bioadhesive or Mucoadhesive Drug Delivery System: A Potential Alternative to Conventional Therapy. Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2019;9(4-A):858-867. doi:https://doi.org/10.22270/jddt.v9i4-A.3708

Brahmbhatt D. Bioadhesive drug delivery systems: Overview and recent advances. International Journal of Chemical and Life Sciences. 2017;6(3):2016. doi:https://doi.org/10.21746/ijcls.2017.3.1

Shandhi MdMH, Hersek S, Fan J, et al. Wearable Patch-Based Estimation of Oxygen Uptake and Assessment of Clinical Status during Cardiopulmonary Exercise Testing in Patients With Heart Failure. Journal of Cardiac Failure. 2020;26(11):948-958. doi:https://doi.org/10.1016/j.cardfail.2020.05.014

Hussain S, Rahman A, Abbasi T, Aziz T. DIAGNOSTIC ACCURACY OF ULTRASONOGRAPHY IN ACUTE APPENDICITIS. Journal of Ayub Medical College Abbottabad. 2014;26(1):12-17. Accessed March 25, 2023. http://www.demo.ayubmed.edu.pk/index.php/jamc/article/view/1618

Chaudhary V, Bano S. Imaging of the thyroid: Recent advances. Indian Journal of Endocrinology and Metabolism. 2012;16(3):371. doi:https://doi.org/10.4103/2230-8210.95674

Migda B, Mlosek RK, Słapa R. Ultrasonografia klasyczna i wysokich częstotliwości w diagnostyce chorób i patologii skóry. https://www.usg.com.pl/ptu/dat/attach/36_kwartalnik47small.pdf#page=68. Published 2011.

Current Topics. Glasgow Med J. 1926;105(4):298-306.

Chen X, Cheng X, Zhang S, Wu D. ADAMTS13: An Emerging Target in Stroke Therapy. Front Neurol. 2019;10:772. Published 2019 Jul 17. doi:10.3389/fneur.2019.00772

Kon YC, Ping Lim BS, Lee Y, Aw SE, Yoke Wong YK. Agoitrous Graves’ Hyperthyroidism with Markedly Elevated Thyroid Stimulating Immunoglobulin Titre displaying Rapid Response to Carbimazole with Discordant Thyroid Function. Journal of the ASEAN Federation of Endocrine Societies. 2020;35(2):224-232. doi:https://doi.org/10.15605/jafes.035.02.13