Sonar zefektivní implantovaná lékařská zařízení

Helena Vrecková  |  Věda

Vědci mají se sonary velké plány. Podaří se jim použitím sonarů nahradit jiné bezdrátové technologie v těle člověka?

Při vyslovení slova sonar se většině lidí vybaví válečné filmy z prostředí ponorek, kde právě sonar vždy hrál hlavní roli. V armádě je i dnes velmi důležitým prostředkem podvodní komunikace a monitoringu okolí. Nejen armáda však dokáže využít potenciálu sonaru. Nejnověji se využitím sonarů v oblasti lékařství začali zabývat vědci z univerzity v Buffalu ve státě New York.

Sonar se ve zdravotnictví využívá již dlouhou řadu let. Jedná se o radarové zařízení využívající ultrazvuk. Ultrazvuk je zvukové vlnění nad hranicí slyšitelnosti lidského ucha. Sonografy, sonary využívané ve zdravotnictví, se tak díky ultrazvuku využívají například ke sledování plodů v těle těhotných žen.

Sonar v těle

Vědci pod vedením Tommasa Melodia, profesora elektrotechniky na UB, nyní vyvíjejí miniaturní verzi sonaru, kterou by bylo možné využít v těle člověka k monitorování jeho stavu a případně také k léčbě akutních problémů.

Bezdrátová zařízení, jež by sledovala vnitřní stav těla člověka, nejsou nic nového. Většina těchto vyvíjených zařízení se však zaměřuje na šíření se pomocí elektromagnetických vln. Zařízení tohoto vědeckého týmu však využívá ultrazvuku. Miniaturní senzory by tak měly být vzájemně v kontaktu díky zvukovému vlnění.

Sonar využívá ultrazvuku - akustického vlnění neslyšitelného pro člověka.
Sonar využívá ultrazvuku – akustického vlnění neslyšitelného pro člověka.

Na rozdíl od rádiových vln by se u těchto senzorů neměl objevovat problém se zahříváním okolní tkáně. Rádiové vlny také mají nevýhodu horšího šíření skrze tekutiny, a jak víme, lidské tělo je tvořeno převážně vodou. To dělá sonar dokonalým prostředkem ke sledování tělesného stavu.

Zatím jen plány

Využití plánují vědci především pro srdečně nemocné a pro pacienty s cukrovkou. Kardiostimulátory a zařízení pro měření kyslíku v krvi, by tak mohly efektivněji komunikovat. U nemocných s cukrovkou by senzory byly propojené s inzulínovými pumpami a mohly by tak sledovat krev a následně regulovat funkci čerpadla pro dávkování inzulínu. Pacient by tak měl v reálném čase vždy nastaven nejvhodnější stav dávkování. To je však jen začátek. Do budoucna by vědci chtěli působnost zařízení ještě dále rozšiřovat na nespočet aplikací preventivně sledujících stav pacienta.

Zařízení je však zatím stále pouze ve fázi návrhů a plánů než skutečného prototypu. Vědci si proto kladou za cíl nejdříve přesně nasimulovat ultrazvukovou síť. Poté by mělo dojít ke zmapování ultrazvukového rušení, k němuž by v organismu mohlo docházet. Po těchto bodech by měli být vědci schopni vytvořit model zařízení k experimentování ve tkáních.

Nejčtenější