據最新一期《自然·生物醫學(xué)工程》雜志報道,美國研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的可穿戴超聲波貼片,可無(wú)創(chuàng )監測皮膚下方4厘米深處的動(dòng)脈血壓,有助更早、更精確地檢測出心血管問(wèn)題。
貼片的應用包括實(shí)時(shí)、持續地監測心臟病、肺病患者以及重癥患者的血壓變化。由于使用超聲波,這種貼片也可用于非侵入性地跟蹤體內深處其他生命體征和生理信號。
加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程教授徐升表示,到目前為止,可穿戴設備僅限于在皮膚表面或其正下方感應信號。將超聲技術(shù)集成到可穿戴設備中,研究人員就能以非侵入方式捕捉大量發(fā)生在表皮下方的其他信號、生物事件和活動(dòng)。新研究成果為可穿戴電子產(chǎn)品的感應范圍增加了第三個(gè)維度。
該貼片為一層薄薄的彈性有機硅,帶有所謂的“島橋”結構——小型電子零件陣列(島),每個(gè)都由彈簧形電線(xiàn)(橋)連接。每個(gè)島都包含稱(chēng)為壓電傳感器的電極和器件,當電流通過(guò)時(shí)會(huì )產(chǎn)生超聲波。連接它們的橋梁由細彈簧狀銅線(xiàn)制成。島橋結構允許整個(gè)貼片貼合皮膚并在伸展、彎曲和扭曲時(shí)不影響電子功能。
貼片使用超聲波連續記錄位于皮膚下方4厘米深處的血管的直徑,然后使用定制軟件將該信息轉換為波形。波形中的每個(gè)峰、谷和凹口以及波形的整體形狀代表心臟中的特定活動(dòng)或事件。這些信號為醫生評估患者的心血管健康提供了大量細節信息,可用于預測心力衰竭,確定血液供應是否良好等。
研究人員表示,超聲波貼片有可能成為心血管醫學(xué)的一個(gè)重要補充。在手術(shù)過(guò)程尤其是復雜的心肺手術(shù)中,需要對中心血壓進(jìn)行準確的實(shí)時(shí)評估,這正是超聲波貼片有望取代傳統方法之處。