起源：DeepTech深科技日前，相干论文以《可穿着式血压超声传感器的临床验证》（Clinical validation of a wearable ultrasound sensor of blood pressure）为题宣布在 Nature Biomedical Engineering[1]。]article_adlist-->用超声丈量血管直径的变更监测血压因为生物资料（如血管壁）有法则的应力-应变关联，血管直径与血压的波形的变更，能够经由过程动脉刚度系数停止关系。可穿着超声传感器经由过程丈量血管的直径，并将这个数据转化为血压。图丨可穿着超声传感器任务道理表示图。应用通明敷料牢固在手臂上的超声传感器经由过程同侧手臂上的动脉导管或许对侧手臂上的袖带式血压计来停止数据验证（起源：Nature Biomedical Engineering）可穿着超声传感器的任务道理如上图所示，经由过程发射超声波束深刻人体外部，对目的动脉收回超声波，动脉的前后壁在射频旌旗灯号中表现两个峰值。再经由过程峰值的活动来跟踪动脉壁脉动，从而发生动脉直径波形。这些波形被转换跟校准为血压波形，也就是须要丈量的持续的血压。这种丈量方法直接存眷动脉脉动，不须要停止侵入式丈量，也不受皮肤特征变更的影响，能够进步血压丈量的正确性跟稳固性。只管具有以上所述上风，即使是以后开始进的可穿着超声装备，在现实利用中也面对着伶仃的声学窗口易招致丈量偏差，以及缺少充足的保险性跟机能验证的成绩。而该课题组所开辟的可穿着超声传感器联合了优化的声学跟机器计划，战胜了传统监测技巧的范围性。持续的声学窗口跟背衬层晋升丈量精度本次传感器采取严密相连的声学窗口跟背衬层，无效增加了换能器振铃效应，进步了对动脉壁活动的追踪精度跟丈量稳固性。其还采取 20 个超声换能器元件严密陈列的线性阵列，每个元件间的间距被缩小至 0.5 毫米，构成了一个宽约 10 毫米的持续声学窗口。这种严密的构造计划带来了两个明显上风：片面笼罩目的动脉跟下降瞄准请求。因为声学窗口更宽，可能片面笼罩目的动脉，如桡动脉跟肱动脉，即使传感器在佩带时稍微挪动，依然能够坚持超声波束聚焦于目的地区，增加了因错位形成的旌旗灯号丧失。宽声窗对动脉与传感器之间的瞄准敏理性下降，如许在现实应用中，即便传感器与动脉未完整对齐，也能供给稳固牢靠的超声成像，增加因地位变更惹起的丈量偏向。别的，传感器计划中还增添了一个厚度为 500 微米的背衬层，起到了主要的阻尼感化，能够增加换能器的振铃效应。振铃效应指的是换能器激活后残留的过剩振动，这会延伸声脉冲的长度并招致旌旗灯号含混，从而影响丈量的正确性。背衬层经由过程克制这些过剩的振动，明显收缩了声脉冲的连续时光，使反射旌旗灯号愈加清楚锋利。别的，更短的声脉冲长度年夜幅度晋升了动脉壁追踪的精度。超声旌旗灯号因而可能更准确地捕获到动脉壁轻微的收缩跟压缩，供给极高的空间辨别率。这种改良尤其在检测变更幅度较小的四周动脉脉动时至关主要，确保了血压监测的正确性跟牢靠性。传感器还存在高度的机器柔性跟贴合性，可牢固地贴合在差别的皮肤曲面上，合适长时光佩带并停止持续监测，满意一样平常跟临床应用的需要。经由过程对可穿着超声传感器的优化计划跟一系列试验，该课题组对装备的声学特征、机器柔性跟耐用性停止了具体表征，确保传感器在种种应用情况下都能坚持杰出机能。多场景验证明际医疗场景下的高牢靠性为了验证传感器的机能，研讨职员在多种临床情况中停止了年夜范围、严厉的试验。阅历了在试验室中的安康人群、门诊患者、在术中病人跟术后病人的验证，测试场景包含一样平常运动中的应用场景、心脏导管试验室以及重症监护病房等。研讨涵盖了从运动状况到静态运动的血压监测，并对装备在姿态变更（如站破、坐下跟仰卧）、多种心理安慰（如活动，进食，冥想等）。别的，研讨职员对庞杂医疗情况中的稳固性跟牢靠性也停止了体系评价。图丨传感器在人的差别状况下丈量的血压（起源：Nature Biomedical Engineering）成果表现，传感器在差别场景下丈量的血压值与尺度临床装备高度分歧，全部成果均满意国际血压监测尺度，展现了装备在现实临床前提下的高牢靠性，并支撑其将来的普遍医疗利用。据周赛先容，可穿着超声传感器的利用远景普遍，大抵能够分为以下多少种：家庭跟便携式安康监测：可能为高血压患者跟患血汗管疾病危险的人群供给全天候、持续的血压监测，以代替传统的袖带式血压计。重症监护与术后监测：在重症监护病房中，该装备可作为非侵入性替换计划，实现无创、准确的及时血压监控，为须要长时光监测血压的重症患者供给更保险、舒服的抉择，增加动脉导管带来的沾染跟血栓等危险。活动与健身范畴：对活动员跟健身喜好者，这项技巧能够供给及时的血压数据，辅助监控身材在活动中的血汗管反映，优化练习打算并避免因激烈活动招致的血汗管成绩。近程医疗与安康年夜数据剖析：跟着可穿着装备跟近程医疗技巧的遍及，该传感器可能无缝集成到安康监测体系中，辅助大夫经由过程近程及时获取患者的血压数据。就寝医学与夜间高血压监测：该可穿着传感器能够在用户就寝进程中持续监测血压，为夜间高血压跟相干就寝阻碍（如就寝呼吸停息）供给准确的评价东西，进而优化诊断跟医治计划。慢性病治理与特性化医治：经由过程连续监测，装备能够辅助医疗职员追踪患者对药物的反映，及时调剂医治计划，供给愈加精准跟特性化的慢性病治理战略。将推动技巧向贸易化开展回想研讨进程，周赛表现，曾有一位患有多年高血压跟血汗管疾病的高龄患者向他表现感激，这位患者对他说：“假如如许的装备能早点问世，兴许良多病人就能早些发明安康隐患，而不必阅历那么多担心。”这番话让周赛觉得他的任务不只是迷信研讨，更是无望为人们的生涯带来改良。下一步，该课题组打算持续停止更年夜范围的临床实验，以验证装备在差别人群中的表示，并将笼罩更普遍的年纪档次跟差别安康状态的集体。经由过程这些数据，研讨团队盼望进一步确认装备的普适性跟机能稳固性，并为将来的羁系同意跟市场推广积聚更坚固的证据。别的，他们还打算进一步将装备向小型化开展，使其愈加轻巧跟舒服，合适全天候佩带，而且持续摸索超声传感器在其余医疗范畴的潜伏利用。同时，该课题组打算应用 AI 技巧来晋升脉搏波剖析的正确性跟效力，以实现主动辨认与分类，主动提取脉搏波中的主要特点，如回升时光、反射波地位跟波峰波谷等，晋升剖析的正确性。别的，还能够依据每位用户的汗青数据停止特性化安康猜测，剖析脉搏波变更趋向并猜测将来的血汗管安康危险。经由过程 AI 技巧，无望向更智能化的近程医疗利用进一步开展。AI 能够及时剖析从装备上传到云真个数据，并天生安康讲演或主动预警，提示用户跟大夫潜伏的安康成绩。这将有助于晋升医疗效劳的呼应速率，并改良偏僻地域的医疗可及性。现在，周赛正在将可穿着超声技巧向贸易化合范围化出产推动，并追求策略投资者跟配合搭档。参考材料：1.Zhou, S., Park, G., Longardner, K. et al. Clinical validation of a wearable ultrasound sensor of blood pressure. Nature Biomedical Engineering (2024). https://doi.org/10.1038/s41551-024-01279-3经营/排版：何晨龙01/迷信家开辟新型多光子显微镜，可实现年夜脑最深层皮层的年夜视线成像，定制组件已实现商品化02/ 迷信家研发全天候AI声呐剖析体系，均匀精度比以后开始进的方式进步9.5%，已胜利实现实地安排03/ 中德结合团队揭开长新冠刺突卵白新机理，开辟新型三维成像技巧，将造福寰球数百万长新冠后遗症患者04/ 清华学者制备电磁超名义传感器，可用于车载情况的非打仗心理传感，将结合汽车厂商推动落地05/ 迷信家将二氧化硅缺点“变废为宝”，打造新型非易掉性存储器，数据存储时光长达10年以上]article_adlist-->
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