MIT cria ultrassom adesivo capaz de medir o quão cheia está sua bexiga

Segundo os cientistas, também deve ser possível monitorar outros órgãos do corpo com o mesmo aparelho, alterando a localização do conjunto de ultrassom e ajustando a frequência do sinal. Assim, esses dispositivos poderiam potencialmente permitir a detecção precoce de cânceres que se formam nas profundezas do corpo, como o câncer de ovário.

“Essa tecnologia é versátil e pode ser usada não apenas na bexiga, mas em qualquer tecido profundo do corpo. É uma plataforma inovadora que pode identificar e caracterizar muitas das doenças que carregamos em nosso corpo”, diz Canan Dagdeviren, professora associado do Media Lab do MIT e autor sênior do estudo.

Dispositivo vestível

Dagdeviren, que é especializada no design de dispositivos eletrônicos flexíveis e vestíveis, desenvolveu recentemente um outro monitor de ultrassom que pode ser incorporado a sutiãs e usado para rastrear câncer de mama. Uma abordagem semelhante foi usada nesse projeto, permitindo desenvolver um adesivo vestível que pode aderir à pele e obter imagens de ultrassom de órgãos localizados no corpo.

Para a primeira demonstração do novo dispositivo, os pesquisadores decidiram concentrar-se na bexiga, em parte inspirados no irmão mais novo de Dagdeviren, que foi diagnosticado com câncer de rim há alguns anos. Depois de ter um dos rins removido cirurgicamente, ele teve dificuldade para esvaziar totalmente a bexiga e, por isso, Dagdeviren passou a se perguntar se um monitor de ultrassom que revela quão cheia está a bexiga poderia ajudar pacientes semelhantes ao seu irmão ou pessoas com outros tipos de problemas na bexiga ou nos rins.

Atualmente, a única maneira de medir o volume da bexiga é usando uma sonda de ultrassom tradicional e volumosa, que exige a ida a um centro médico, por isso a proposta era desenvolver uma alternativa vestível, que os pacientes pudessem usar em casa.

O adesivo flexível é feito de borracha de silicone, incorporado a cinco matrizes de ultrassom feitas de um novo material piezoelétrico que os pesquisadores desenvolveram exclusivamente para este dispositivo. As matrizes são posicionadas em forma de cruz, o que permite que o patch visualize toda a bexiga, que tem cerca de 12 por 8 centímetros quando cheia.

O polímero que compõe o adesivo é naturalmente pegajoso e adere suavemente à pele, facilitando a fixação e remoção. Uma vez colocadas sobre a pele, roupas íntimas ou leggings podem ajudar a mantê-la no lugar.

Como a pesquisa foi feita

Para o estudo, os pesquisadores recrutaram 20 pacientes com diversos índices de massa corporal. Os indivíduos foram fotografados primeiro com a bexiga cheia, depois com a bexiga parcialmente vazia e, a seguir, com a bexiga completamente vazia. As imagens obtidas com o novo adesivo foram de qualidade semelhante às obtidas com o ultrassom tradicional, e as matrizes de ultrassom funcionaram em todos os indivíduos, independentemente do índice de massa corporal.

Para ver as imagens, os pesquisadores conectaram seus conjuntos de ultrassom ao mesmo tipo de aparelho de ultrassom usado em centros de imagens médicas. No entanto, a equipa do MIT está agora desenvolvendo um dispositivo portátil, do tamanho de um smartphone, que poderá ser usado para visualizar as imagens.

Usando este adesivo, nenhum gel de ultrassom é necessário e nenhuma pressão precisa ser aplicada, como acontece com uma sonda de ultrassom normal, porque o campo de visão é grande o suficiente para abranger toda a bexiga.

Próximos passos

Além deste, a equipe do MIT espera desenvolver outros dispositivos de ultrassom que possam ser usados para obter imagens de outros órgãos do corpo, como pâncreas, fígado ou ovários. Com base na localização e profundidade de cada órgão, os pesquisadores precisam alterar a frequência do sinal ultrassônico, o que exige o projeto de novos materiais piezoelétricos. Para alguns desses órgãos, localizados nas profundezas do corpo, o dispositivo pode funcionar melhor como um implante do que como um adesivo vestível.

“Para qualquer órgão que precisemos visualizar, voltamos ao primeiro passo, selecionamos os materiais certos, criamos o design correto do dispositivo e depois fabricamos tudo de acordo”, explica Dagdeviren.

Para Anantha Chandrakasan, reitora da Escola de Engenharia do MIT, “Este trabalho pode se transformar em uma área central de foco na pesquisa de ultrassom, motivar uma nova abordagem para futuros projetos de dispositivos médicos e estabelecer as bases para muitas colaborações mais frutíferas entre cientistas de materiais, engenheiros elétricos e pesquisadores biomédicos”.