• الصوتيات 2023 سيدني جمع المؤتمر، الذي استضافته الجمعية الصوتية الأمريكية والجمعية الصوتية الأسترالية، خبراء الصوت والباحثين والموسيقيين وغيرهم من الخبراء من جميع أنحاء العالم لمشاركة أحدث التطورات في هذا المجال. وصفت العديد من الدراسات المقدمة التطبيقات المبتكرة للصوتيات في الرعاية الصحية، بما في ذلك استخدام التجويف الصوتي لتوصيل اللقاح بدون إبرة، ومحول طاقة بالموجات فوق الصوتية يمكن ارتداؤه يتتبع ديناميكيات العضلات أثناء التعافي من الإصابة.
الموجات فوق الصوتية تمكن التطعيم غير مؤلم
دارسي دان لوليس من جامعة أكسفورد معهد الهندسة الطبية الحيوية وصف استخدام الموجات فوق الصوتية لتوصيل اللقاحات بدون إبرة.
بهدف التغلب على الخوف من الإبر الذي يعاني منه العديد من البالغين، والعديد من الأطفال، يستغل دان لوليس وزملاؤه تأثيرًا صوتيًا يسمى التجويف، حيث تتسبب موجة صوتية في تكوين فقاعات وظهورها. عندما تنهار هذه الفقاعات، فإنها تطلق دفعة مركزة من الطاقة الميكانيكية.
والفكرة هي استخدام هذه الطاقة المندفعة بثلاث طرق: تنظيف الممرات عبر الطبقة الخارجية لخلايا الجلد الميتة والسماح لجزيئات اللقاح بالمرور من خلالها؛ لإجبار جزيئات اللقاح على دخول الجسم بشكل فعال؛ ولفتح أغشية الخلايا داخل الجسم. ولتعزيز نشاط التجويف، استخدم الباحثون جزيئات بحجم نانومتر تسمى نواة التجويف البروتيني (PCaNs) - وهي في الأساس جزيئات بروتينية على شكل كوب - لدعم فقاعات الغاز.
في الاختبارات التي أجريت على الفئران، قارن الباحثون الاستجابة المناعية الناتجة عن التطعيم القياسي داخل الأدمة للقاح الحمض النووي مقابل نهج التجويف. ومن أجل التوصيل القائم على التجويف، قاموا بخلط PCaNs مع لقاح الحمض النووي في غرفة موضوعة على جلد الحيوان وتعريضها للموجات فوق الصوتية لمدة دقيقتين.
ووجدوا أن الحقن التقليدي أدى إلى إنتاج جزيئات لقاح أكبر بعدة مرات من طريقة التجويف. وأوضح دان لوليس في مؤتمر صحفي: "ومع ذلك، هذا هو المكان الذي تصبح فيه الأمور مثيرة للاهتمام". "عندما تنظر إلى الاستجابة المناعية الناتجة عن طريقتي التسليم هاتين، تركيز الأجسام المضادة، يمكنك أن ترى أن مجموعة التجويف تلقت استجابة مناعية أعلى بكثير، على الرغم من أنهم تلقوا عددًا أقل بكثير من جزيئات اللقاح."
وأشار إلى أن هذه نتيجة مثيرة بشكل خاص، أولا لأنها تؤكد أنه من الممكن توصيل اللقاحات بهذه الطريقة. ولكن أيضًا لأنه يوضح أن التقنية الخالية من الإبر يمكن، من الناحية النظرية، أن تسمح للجسم بتحقيق استجابة مناعية أكبر بلقاح أقل، مما يجعل التطعيم أكثر كفاءة.
الآلية الكامنة وراء هذا التأثير ليست واضحة بعد، لكن دن لوليس اقترح أنه قد يكون بسبب نشاط التجويف الذي يفتح أغشية الخلايا ويسمح للجزيئات بالدخول إلى الخلايا. أو بعبارة أخرى، على الرغم من دخول عدد أقل من الجزيئات إلى الجسم، فإن تلك التي تدخل الجسم، تصل إلى المكان الصحيح. قد يكون هذا مناسبًا بشكل خاص للقاحات الحمض النووي، والتي يصعب حاليًا تقديمها لأنها تحتاج إلى الدخول إلى داخل الخلية لتعمل.
مراقبة تعافي العضلات في الوقت الحقيقي
يمكن أن يكون التعافي من إصابة العضلات والعظام عملية طويلة وصعبة. لذلك من المهم تتبع تقدم المريض أثناء خضوعه لإعادة التأهيل وإعادة بناء قوة العضلات ببطء. لكن القياسات المباشرة لوظيفة العضلات أثناء النشاط البدني ليست متاحة بسهولة، ويمكن استخدام عدد قليل من التقنيات الطبية أثناء تحرك المريض، مما قد يعيق العلاج وإعادة التأهيل.
أحد الخيارات هو التصوير بالموجات فوق الصوتية، والذي يمكن أن يوفر صورًا غير جراحية للأنسجة تحت الجلد ويكشف عن كيفية تحرك مجموعات العضلات المختلفة وتقلصها أثناء النشاط البدني الديناميكي. ومع ذلك، فإن أنظمة الموجات فوق الصوتية التقليدية كبيرة ومرهقة، وتتطلب ربط المريض بالأداة، وبالتالي لا تساعد على التصوير في الوقت الفعلي أثناء النشاط.
So باراج شيتنيس قرر وزملاؤه من جامعة جورج ماسون بناء جهاز الموجات فوق الصوتية الخاص بهم من الصفر. لقد صمموا نظامًا مدمجًا للموجات فوق الصوتية يمكن ارتداؤه ويتحرك مع المريض وينتج معلومات ذات صلة سريريًا حول وظيفة العضلات أثناء النشاط البدني.
وللقيام بذلك، طور الباحثون تقنية جديدة للموجات فوق الصوتية تعتمد على نقل نبضات ذات جهد منخفض وطويلة الأمد - على عكس تسلسلات النبضات ذات الجهد العالي جدًا وقصيرة المدة المستخدمة تقليديًا. وقد مكنهم ذلك من استخدام مكونات إلكترونية منخفضة التكلفة، مثل تلك الموجودة في راديو السيارة، لتصميم نظام الموجات فوق الصوتية المحمول والأبسط الذي يمكن تشغيله بالبطاريات وربطه بالمريض. يسمون النهج الجديد SMART-US، أو التقييم العضلي الهيكلي المتزامن باستخدام الموجات فوق الصوتية في الوقت الحقيقي.
اختبر الفريق هذا النهج على شخص يقوم بقفزات مضادة (تمرين روتيني لتقييم صحة ووظيفة الأطراف السفلية ومفاصل الركبة) على لوحة قوة مع محول طاقة بالموجات فوق الصوتية متصل بساقه. قدم جهاز SMART-US تعليقات في الوقت الفعلي على مستوى تنشيط العضلات ووظيفتها أثناء القفزات، مع وجود ارتباط كبير بين بيانات القوة وقياسات الموجات فوق الصوتية. وأضاف تشيتنيس أنه يمكن استخدام هذه التقنية أيضًا لفحص عدة عضلات مختلفة في وقت واحد.
يوفر مستشعر الموجات فوق الصوتية القابل للارتداء التصوير المستمر للقلب
وأوضح في مؤتمر صحفي أن "الارتجاع البيولوجي المعتمد على الموجات فوق الصوتية يمكن أن يساعد في تخصيص العلاج وإعادة التأهيل لتحسين نتائج العلاج". "تشمل التطبيقات الأخرى التي نتصورها لتقنيتنا اللياقة الشخصية والتدريب الرياضي والطب الرياضي والصحة العسكرية وإعادة تأهيل السكتة الدماغية وتقييم مخاطر السقوط لدى كبار السن."
الهدف التالي هو نقل التكنولوجيا، لإخضاع الجهاز لترخيص إدارة الغذاء والدواء حتى يتمكن الفريق من إجراء دراسات سريرية لإعادة التأهيل. للمضي قدمًا، يتوقع تشيتنيس أن العيادات ستكون قادرة على شراء نظام المستوى الأساسي مقابل بضع مئات من الدولارات فقط.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/ultrasound-innovations-enable-pain-free-vaccination-monitor-muscle-dynamics-in-real-time/
