《創新醫材》一邊運動一邊做心臟超音波?連續12小時無線「超音波系統貼片」,可監測達16.4公分深層組織
超音波技術在醫療上有著不可取代的重要性,但為了取得清晰影像,被掃描者必須靜止,或是為了遷就電源與資料記載、傳輸,超音波設備常都是「被線綁著」、也限制了受偵測者的活動。然而,靜止狀態下的偵測結果,往往無法反映出最真實的生理狀況。
加州大學聖地牙哥分校的一個工程師團隊,5 月 發表於《Nature Biotechnology》的研究成果中,介紹了他們開發出的可穿戴式「超音波系統貼片」(ultrasonic system-on-patch, USoP),這是第一個可用於深層組織監測的完全集成的可穿戴式超音波系統,最大特點是可用活動中的偵測對象。
這個設備不僅是「感測器」可穿戴,就連「控制電子元件」也設計為可穿戴形式,實現了「真正無線」感知深層組織的生命特徵。該設備包括一個小型的、靈活的控制電路,與超音波陣列探頭進行通訊,以無線方式收集和傳輸資料;另外,還有一個機器學習元件用以解讀資料並追蹤活動中的偵測對象。

研究團隊的結果顯示,USoP 可追蹤來自深達 16.4 公分的組織的生理訊號,連續 12 小時測量中心血壓、心率、心輸出量和其他生理訊號。
研究人員表示,在休息或運動時,血壓和心輸出量的異常值是心衰的標誌,這項技術可以評估運動中的心血管功能,故在拯救生命有很大的潛力。此外,對於健康人群,該設備可以即時測量心血管對運動的反應,進而深入瞭解每個人的實際運動強度,這可做為制定個人化訓練計畫時的重要依據。不僅如此,USoP 還代表了醫療物聯網 (IoMT) 發展的一個突破。醫療物聯網是指連接到網路的醫療設備網絡,將生理訊號無線傳輸到雲端進行計算、分析和專業診斷。
USoP 目前只在一個規模小而多樣的人群中驗證其性能,未來,USoP 將在更大的人群中進行測試,其目標是成為新一代的深層組織監測設備!
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資料來源:University of California San Diego、ScienceDaily
