Peneliti MIT Kembangkan Wearable Sticker untuk Ambil Gambar Organ Dalam

Liputan6.com, Jakarta - Pencitraan dengan pendekatan ultrasound adalah cara aman dan noninvasif yang dapat memberikan gambaran langsung dari organ dalam pasien kepada dokter.

Pada dasarnya, pencitraan ultrasound membutuhkan peralatan besar dan khusus yang hanya tersedia di rumah sakit dan tempat praktik dokter. Namun, karya rancangan para peneliti MIT kini memungkinkan teknologi ini dapat dipakai dan dapat diakses semudah membeli plester di apotek.

Dalam sebuah makalah yang terbit jurnal Science, para peneliti ini mempresentasikan rancangan untuk stiker ultrasound baru. Wearable sticker itu berbentuk sebuah perangkat berukuran prangko yang menempel pada kulit dan dapat memberikan pencitraan ultrasound terus menerus pada organ dalam selama 48 jam.

Para peneliti menempelkan stiker itu kepada para sukarelawan; stiker itu mampu menghasilkan gambar beresolusi tinggi dari pembuluh darah utama dan organ yang lebih dalam seperti jantung, paru-paru, dan perut.

Pada pratiknya, wearable sticker itu juga mampu mempertahankan daya rekat kuat dan menangkap perubahan pada organ di bawahnya saat relawan melakukan berbagai aktivitas, termasuk duduk, berdiri, joging, dan bersepeda.

Desain stiker saat ini memang masih perlu terhubung ke instrumen lain yang menerjemahkan gelombang suara yang dipantulkan menjadi gambar. Namun, bahkan dalam desainnya yang sekarang, stiker itu juga dapat memiliki aplikasi langsung. Misalnya, perangkat dapat diterapkan pada pasien di rumah sakit, mirip dengan stiker EKG yang pemantau jantung, dan dapat terus-menerus mencitrakan organ dalam tanpa memerlukan teknisi.

Jika perangkat dapat dibuat untuk beroperasi secara nirkabel, yang saat ini sedang dikerjakan para penliti, wearable sticker itu itu dapat dibuat menjadi produk pencitraan yang dapat dipakai (wearable imaging product), yang dapat dibawa pulang oleh pasien dari klinik dokter atau bahkan dibeli di apotek.

"Kami membayangkan beberapa tambalan menempel pada lokasi yang berbeda di tubuh, dan tambalan itu akan berkomunikasi dengan ponsel Anda, di mana algoritme AI akan menganalisis gambar sesuai permintaan," ujar Xuanhe Zhao, profesor di MIT yang merupakan penulis senior di makalah itu.

"Kami percaya kami telah membuka era baru pencitraan: dengan beberapa tambalan di tubuh Anda, Anda dapat melihat organ dalam Anda," tutur Zhao.

* Fakta atau Hoaks? Untuk mengetahui kebenaran informasi yang beredar, silakan WhatsApp ke nomor Cek Fakta Liputan6.com 0811 9787 670 hanya dengan ketik kata kunci yang diinginkan.

Studi ini juga melibatkan penulis utama Chonghe Wang dan Xiaoyu Chen, serta penulis lainnya Liu Wang, Mitsutoshi Makihata, dan Tao Zhao di MIT, bersama dengan Hsiao-Chuan Liu dari Mayo Clinic di Rochester, Minnesota.

Untuk gambar dengan USG, teknisi pertama menerapkan gel cair ke kulit pasien, yang bertindak untuk mengirimkan gelombang ultrasound. Sebuah probe, atau transduser, kemudian ditekan ke gel, mengirimkan gelombang suara ke dalam tubuh yang menggemakan struktur internal dan kembali ke probe, di mana sinyal diterjemahkan ke dalam gambar visual.

Untuk pasien yang membutuhkan pencitraan jangka panjang, beberapa rumah sakit menawarkan probe yang ditempelkan pada lengan robot yang dapat menahan transduser di tempatnya, tetapi gel ultrasound cair mengalir dan mengering seiring waktu, mengganggu pencitraan jangka panjang.

* BACA BERITA TERKINI LAINNYA DI GOOGLE NEWS

Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti telah mengeksplorasi desain untuk probe ultrasound yang dapat diregangkan yang akan memberikan pencitraan organ internal yang portabel. Desain ini memberikan rangkaian transduser ultrasound kecil yang fleksibel, dengan gagasan bahwa perangkat semacam itu akan meregang dan menyesuaikan diri dengan tubuh pasien.

Namun, desain eksperimental ini telah menghasilkan gambar beresolusi rendah, sebagian karena peregangannya. Saat bergerak dengan tubuh, transduser menggeser lokasi relatif satu sama lain, mendistorsi gambar yang dihasilkan.

"Alat pencitraan ultrasound yang dapat dipakai akan memiliki potensi besar di masa depan diagnosis klinis. Namun, resolusi dan durasi pencitraan dari tambalan ultrasound yang ada relatif rendah, dan mereka tidak dapat mencitrakan organ dalam," kata Chonghe Wang, yang merupakan mahasiswa pascasarjana MIT.

Stiker ultrasound baru tim MIT menghasilkan gambar beresolusi lebih tinggi dalam durasi yang lebih lama dengan memasangkan lapisan perekat yang elastis dengan rangkaian transduser yang kaku.

"Kombinasi ini memungkinkan perangkat menyesuaikan diri dengan kulit sambil mempertahankan lokasi relatif transduser untuk menghasilkan gambar yang lebih jelas dan presisi," kata Wang.

Lapisan perekat perangkat terbuat dari dua lapisan tipis elastomer yang membungkus lapisan tengah hidrogel padat, sebagian besar bahan berbasis air yang dengan mudah mentransmisikan gelombang suara. Tidak seperti gel ultrasound tradisional, hidrogel tim MIT bersifat elastis dan elastis.

"Elastomer mencegah dehidrasi hidrogel," kata Chen, seorang peneliti postdoc di MIT. "Hanya ketika hidrogel sangat terhidrasi, gelombang akustik dapat menembus secara efektif dan memberikan pencitraan organ internal beresolusi tinggi."