穿戴式贴片能更精确地检测到心血管疾病

2018-09-16 16:57:00 作者:IT之家 出处 : 论坛

  大多数穿戴式医疗设备只能测量皮肤表面或者皮肤下很浅位置的信号。据《自然·生物医学》杂志9月11日发表论文,来自美国加州大学圣地亚哥分校的科学家们近期开发了一种新型的、可穿戴的超声波贴片,这种贴片以非侵入方式监测位于皮肤下部深层的主动脉压,可以帮助人们更早、更精确地检测到心血管疾病。

  真的是这样神奇吗?

穿戴式贴片能准确测量主动脉压,或有助于手术治疗

  穿戴式贴片能准确测量主动脉压,或有助于手术治疗

  该研究的负责人,雅各布工程学院的纳米工程学教授Sheng Xu称:“通过将超声波技术与可穿戴技术结合,我们能够以非侵入式的方式捕获皮肤表面下的许多其它信号、生物学现象和生物学活动。”

  这种装置能够测量皮肤下最深4厘米位置的主动脉血压。主动脉血压与使用传统充气臂带测量的数据是有所不同的,因为传统方式测量的是周边血压。主动脉血压所测量的血管负责将血液直接从心脏输送给人体重要器官,它被认为是一种更准确的读数,而且能够更好的预测心脏疾病。

  通常来说,测量主动脉血压是一项艰难的任务,医生需要将一根导管插入到手臂、腹股沟或者脖子中,并且引导导管前往心脏。目前可以利用的唯一非侵入式的方式是使用一个笔型血压计,准确放置在一条主动脉血管上,这种方式非常难以进行而且并非总是如此准确。

  圣迭戈分校研究团队研发的这种贴片是一种硅橡胶薄片,薄片上是由蛇型导线连接的大量电子元件(也就是我们所说的岛桥结构)。每一个原件“岛”都含有低压式转换器,当电流通过时就会产生超声波。

  这些超声波进入皮肤并且不断记录身体深处的血管直径。当血流脉冲通过血管就会带来血管直径的变化,反射信号就会转变成一种波形,然后通过专业软件分析出来。波形的完整形态和其中的每一个特征都代表着患者心脏的特殊活动或者特殊现象。

穿戴式贴片能准确测量主动脉压,或有助于手术治疗

  穿戴式贴片能准确测量主动脉压,或有助于手术治疗

  研究团队在一位男性志愿者的身上对这种贴片进行了测试。志愿者将贴片安放在前臂、手腕、脖子和脚部,在静止和运动两种状态下进行了测量读数。研究团队声称,这些读数比传统血压计测量的结果更加一致和准确。

  圣迭戈分院的放射学家,论文的合著者Brady Huang博士称:“这有可能成为心血管医学领域新的技术。在手术室里面,尤其是复杂的心肺手术中,主动脉血压的准确实施测量是必要的。这也是这种装置有可能替代传统方法的领域。”

  论文的第一作者,纳米工程学研究生Chonghe Wang评论称:“这项研究的主要进步在于它将传统技术转变成为一种可穿戴的平台。这是非常重要的,因为现在我们能够对皮肤深处的主动脉压进行连续的非侵入式测量,不再仅仅局限于浅层组织。”

  这种贴片和岛桥结构的优势在于能够完美的与它所粘贴的部位结合在一起。然而,研究团队补充称,这项技术尚不适合于临床应用,因为他们想要将电源、数据处理单元和无线通信单元也整合到贴片上。

  Xu教授声称:“现在,这些测量数据必须通过外部设备的连线传递出去。如果我们想要将这种台式装置转移到床头,我们就需要将所有这些部件都整合到一起。”数据处理和连线技术专家很可能也参与到下一步的研究当中来。

    离超声波贴片的临床应用还有很远的道路要走,需要提高的部分包括整合电源、数据处理单元和无线通讯能力等。

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