Ultraljud att gå

I en twist av ingenjörskonst som skulle kunna omdefiniera mobil medicin, har forskare byggt en ultraljudsenhet som kan anslutas direkt till en smart telefons USB-port. Systemet kan fånga ultraljudsbilder av gravida magar och blockerade halspulsåder, visa dem omedelbart på skärmen och till och med använda telefonens funktioner för att skicka dessa data nästan var som helst i världen.





Mobil medicin: Ultraljudsbilden som visas här togs med endast en bärbar sond och själva smarttelefonen.

Läkare förlitar sig på ultraljudsundersökning för allt från övervakning av foster- och hjärthälsa till att ge vägledning vid placering av katetrar och centrala linjer. Men för det mesta är systemen stora och besvärliga handhållna sonder fästa på hjulförsedda datorer i storleken som arkivskåp. De är också ganska dyra: de större, mer mångsidiga systemen kan kosta $25 000 eller mer. Fristående system i fickformat finns men kostar cirka 10 000 dollar. Inget tillgängligt idag ger en billig, mobil lösning som kan användas på distans för att både samla in och överföra bilder.

Den kompakta ultraljudssonden, utvecklad av dataingenjörer vid Washington University i St. Louis, har potential att göra allt detta och mer. På grund av ett anslagsprogram hos Microsoft som krävde design av smarttelefonaktiverade medicinska apparater, William Richard och David Zar började med ett instrument som de utvecklade för fem år sedan: en ultraljudssond för 2 000 dollar som kan anslutas till en bärbar dators USB-port. Richard överförde all datorkraft till själva sonden och minskade dess effektuttag till bara en halv watt; Zar skapade nödvändig programvara och drivrutiner.

För att klämma in sådana förmågor i sonden var Richard och Zar tvungna att göra några eftergifter. För att minska dess strömbehov var Richard också tvungen att minska mängden data som instrumentet överförde. Själva bilderna är mindre och mindre detaljerade än bilderna från ett ultraljud i full storlek. Men även om det ännu inte har genomgått rigorösa tester och jämförelser, tror forskarna att dess kapacitet borde vara mer än tillräcklig för många medicinska tillämpningar. De pekar på ett antal potentiella användningsområden: fjärrmedicin för landsbygdssamhällen och utvecklingsländer, akut avbildning av patienter på väg till sjukhuset, slagfältsmedicin och till och med hemmabruk hos patienter med kroniska sjukdomar. När vi ser tillbaka på de här tio åren, säger Richard, kommer de att användas på platser som vi aldrig hade kunnat föreställa oss.

En titt inuti: David Zar visar hur ultraljudssonden, ansluten till hans egen personliga smarta telefon, kan användas för att avbilda hans halspulsåder.

Den mest uppenbara och omedelbara användningen är att ge vård till människor i underbetjänade samhällen, både i USA och utomlands. Även i några av de fattigaste länderna är mobiltelefonnätverk ganska allestädes närvarande och kan användas för att omedelbart skicka bilder tagna av sonden till en utbildad läkare för tolkning.

Bil Clifford , en beräkningsfysiolog vid Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology, är intresserad av att införliva den nya ultraljudssonden i ett avlägset medicinsystem som han håller på att utveckla. Genom att förscreena gravida kvinnor i avlägsna områden för farliga komplikationer kan vi råda dem att gå in på en mer urban och centraliserad klinik för att föda barn, säger han. Många landsbygdskliniker i utvecklingsländer har verkligen inte expertis eller teknologi för att göra denna typ av screening.

Shadab Mahmud, en programledare på Grameen Healthcare, erbjuder en liknande vision. Den ideella organisationen, som är en del av samma företagsgrupp som den nobelbelönade Grameen Bank , lanserades nyligen för att tillhandahålla hållbar hälsovård i Bangladesh. I utvecklingsländer sker cirka 95 procent av förlossningarna hemma, och det är där de flesta dödsfallen också inträffar, säger Mahmud. Ultraljudssonden är en integrerad del av ett kit som varje vårdpersonal i samhället skulle ha.

Ett antal grupper har redan uttryckt intresse för enheten. Enligt Zar, för samma $2 000 som köper den bärbara sond som han hjälpte till att utveckla, kan tillverkaren bygga smarttelefonversionen, och han siktar på att ha öppen källkod tillgänglig i sommar. (Användaren måste också ha en kompatibel telefon; för närvarande är det bara ett fåtal som har de nödvändiga funktionerna, till exempel en USB-port som kan läsa indata och ge ström.) Richard ser redan längre fram: hans mål är nu att skapa en version för 199 $ som en dag skulle kunna säljas i apotek för hemmabruk.

Dölj