可穿戴超声波贴片可更早、更精确地检测心血管疾病

30年来,全球范围内由心血管病导致的死亡率逐年稳步下降,但心衰却是唯一呈增长趋势的心脏病疾病。比如,目前中国心衰患病率估计已达1.3%,至少有1000万心力衰竭患者。而未来几十年,随着人口老龄化问题以及高血压、冠心病、糖尿病人群递增等问题日益凸显,中国已经成为世界上拥有最大心衰患者群的国家之一。如何更早、更精确地检测、诊断、治疗心血管问题迫在眉睫。

据悉,美国研究人员近日开发出一种新的可穿戴超声波贴片,可穿戴超声波贴片为一层薄薄的弹性有机硅,带有 “岛桥”结构——小型电子零件阵列(岛),每个都由弹簧形电线(桥)连接。每个岛都包含称为压电传感器的电极和器件,当电流通过时会产生超声波。连接它们的桥梁由细弹簧状铜线制成,岛桥结构允许整个贴片贴合皮肤并在伸展、弯曲和扭曲时不影响电子功能。

可穿戴超声波贴片的应用包括实时、持续地监测心脏病、肺病患者以及重症患者的血压变化。由于使用超声波,这种贴片也可用于非侵入性地跟踪体内深处其他生命体征和生理信号。

加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授徐升表示,目前的可穿戴设备仅限于在皮肤表面或其正下方感应信号。将超声技术集成到可穿戴设备中,研究人员就能以非侵入方式捕捉大量发生在表皮下方的其他信号、生物事件和活动。可穿戴超声波贴片可无创监测皮肤下方4厘米深处的动脉血压,新研究成果为可穿戴电子产品的感应范围增加了第三个维度。

可穿戴超声波贴片使用超声波连续记录位于皮肤下方4厘米深处的血管的直径,然后使用定制软件将该信息转换为波形。波形中的每个峰、谷和凹口以及波形的整体形状代表心脏中的特定活动或事件。这些信号为医生评估患者的心血管健康提供了大量细节信息,可用于预测心力衰竭、确定血液供应是否良好等,有助更早、更精确地检测出心血管问题。

研究人员表示,在手术过程尤其是复杂的心肺手术中,需要对中心血压进行准确的实时评估,超声波贴片有可能成为心血管医学的一个重要补充。

 

 

综合材料自医械世界-好医生医械世界、科技日报