引領趨勢

心臟病(heart disease)是老年人死亡的主要原因之一，並且發病年齡有越來越年輕化的趨勢，由於心臟病的徵兆相當短暫且不可預測，因此通常難以即時察覺。糖尿病有連續式血糖監測儀(CGM)可以隨時監控血糖，那心臟病呢？若有一種可連續性且即時性的心臟影像監測工具，即有望成為心臟健康診斷與監測的新利器。

今年1月25日發表在《Nature》期刊上的一篇研究可能為此帶來了新解方，加州大學聖地亞哥分校的工程師開發了一種可穿戴式的心臟超音波微型貼片，僅郵票大小的貼片可以直接貼在胸口皮膚上，每片貼片最多可配戴24小時，並使用人工智慧與超音波技術對心臟進行連續式影像紀錄以評估人類心臟結構與功能。

心臟超音波微型貼片是如何運作的？

這款可穿戴的心臟監測系統主要是利用微型貼片發送與接收超音波，從不同角度連續捕捉心臟四個腔室的即時圖像訊息，透過深度學習(deep learning)模型自動從連續圖像紀錄中分割出左心室的形狀，逐幀運算其體積並產生波形來測量心搏輸出量stroke volume(心臟每次搏動泵出的血液量)、左心室射出率ejection fraction(每次搏動從左心室泵出的血液百分比)、心輸出量cardiac output(心臟每分鐘泵出的血液量)等數據。

研究人員表示，此種成像分割的深度學習模型是第一個在可穿戴超音波設備中實現功能化的模型，它使設備能夠在不同的身體狀態下(靜態或運動)提供準確且連續的關鍵心臟指標波形，進而而產生具有高空間分辨率、時間分辨率和對比度的圖像，達到即時監控的效果。

超音波微型化 任何時候任何地方均可提供心臟成像

心臟超音波微型貼片尺寸為1.9cm(長)x2.2cm(寬)x0.09cm(高)，約是一張郵票的大小，其材質如人體皮膚般柔軟且擁有良好的貼合性，且由於貼片的輕便性甚至可以連續紀錄運動前、運動中與運動後的心臟活動。相較於目前常規的心臟超音波檢查(echocardiograms)需要訓練有素的操作人員以及笨重的檢驗設備，這項技術使心臟超音波更容易進行。

目前，原型設備仍然需有線來將心臟超音波微型貼片的數據傳輸至電腦，研究人員表示正在開發無線版本，同時也正計劃將該技術商業化。

資料來源：Medgadget, UC San Diego

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