加州大學圣地亞哥分校的研究人員表示，研究團隊開發(fā)出一款創(chuàng)新性的可穿戴超聲波貼片，可持續(xù)無創(chuàng)監(jiān)測血壓。這款設備首次在超過100位患者身上完成了嚴格的臨床測試，標志著該領域的一個重要進展。研究發(fā)現(xiàn)發(fā)布在《Nature Biomedical Engineering》上。

加州大學圣地亞哥分校開發(fā)的這款無創(chuàng)血壓監(jiān)測貼片具有以下特點和功能：

設計特點

該貼片由硅酮彈性體制成，這種材料柔軟且有彈性，使得貼片能夠舒適地貼合在皮膚表面。貼片大約有郵票大小，可以方便地粘附在皮膚上，尤其是前臂位置。

工作原理

貼片內(nèi)置了一系列小型壓電傳感器，這些傳感器安裝在可伸縮的銅電極之間。壓電傳感器能夠在受到電壓激勵時產(chǎn)生超聲波。

這些壓電傳感器發(fā)射和接收超聲波，通過追蹤血管直徑的變化來監(jiān)測血壓。當超聲波從動脈血管壁反射回來時，傳感器檢測到這些回波，并將信號轉換為血壓讀數(shù)。

無創(chuàng)監(jiān)測

與傳統(tǒng)的袖帶式血壓計相比，這種新型貼片可以提供連續(xù)的血壓數(shù)據(jù)流，不僅限于單一時間點的血壓值，而是能夠捕捉到血壓隨時間變化的詳細情況。

改進與提升
加州大學圣地亞哥分校提到，這款貼片是基于Shen Xu實驗室設計的早期原型進一步開發(fā)的。在重新設計的過程中，研究人員進行了兩項關鍵性的改進：

• 將壓電傳感器緊密地排列在一起，這樣的設計使得貼片能夠更廣泛地覆蓋并針對較小的動脈，例如肱動脈和橈動脈，這對于精確監(jiān)測血壓至關重要。

• 其次，增加了一個背襯層，減少傳感器的多余振動，從而提高信號的清晰度和對動脈壁變化跟蹤的準確性。

研究數(shù)據(jù)分析

加州大學圣地亞哥分校的研究團隊進行了一項涉及117名受試者的研究，驗證了這款新型可穿戴超聲貼片的安全性和準確性。

在一系列測試中，有7名參與者在進行騎自行車、抬起手臂或腿部、心算、冥想、用餐以及飲用能量飲料等多種日?；顒訒r佩戴了該貼片。此外，還有85名受試者在從坐姿變?yōu)檎咀说茸藙葑兓陂g測試了貼片。

在所有這些測試中，貼片的監(jiān)測結果與傳統(tǒng)血壓袖帶的測量結果非常一致，顯示出了良好的準確性和可靠性。這項研究的結果支持了該貼片作為一種非侵入性、連續(xù)血壓監(jiān)測設備的潛力。

研究人員在心導管實驗室對21名患者以及在重癥監(jiān)護室對4名術后患者進行了觀察，這些患者身上佩戴的貼片所提供的測量結果與動脈導管的測量結果一致。

加州大學圣地亞哥分校的研究團隊正致力于進一步發(fā)展這種可穿戴超聲貼片技術。他們的下一步計劃包括：

• 大規(guī)模臨床試驗：團隊正準備進行更廣泛的臨床試驗，以驗證貼片的安全性和準確性，并進一步評估其在實際醫(yī)療環(huán)境中的應用效果。

• 集成機器學習：研究人員計劃將機器學習技術集成到設備中，以提高其功能。機器學習可以幫助分析貼片收集的數(shù)據(jù)，提供更準確的監(jiān)測結果，并可能預測健康趨勢或識別異常情況。

• 無線和電池供電版本：團隊正在開發(fā)一種無線、電池供電版本的貼片，以便患者可以長時間使用，而不需要連接到外部電源或數(shù)據(jù)處理設備。

• 與醫(yī)院系統(tǒng)集成：研究人員還在努力確保這種無線貼片能夠與現(xiàn)有的醫(yī)院系統(tǒng)無縫集成，使其可以與醫(yī)院的電子健康記錄和其他監(jiān)測設備協(xié)同工作，為醫(yī)療專業(yè)人員提供實時數(shù)據(jù)。

這些步驟顯示了團隊對于提高貼片技術實用性和普及性的承諾，以及他們對于改善患者護理和健康監(jiān)測的長期目標。