可穿戴超声传感器提供连续心脏成像

英国研究人员开发了一种可穿戴超声心脏成像系统，甚至可以在锻炼期间发挥作用 加州圣地亚哥大学。研究小组希望这种邮票大小的传感器能​​够评估热量的功能和结构，使大量人群能够进行长期心脏扫描。

据英国心脏基金会称，仅在英国，就有 7.6 万人患有心脏病或循环系统疾病，每天约有 460 人死于此类疾病。 虽然心脏病是老年人死亡的主要原因，但它们在年轻人中也越来越普遍。

“心脏会经历各种不同的病理，”共同第一作者和材料科学家解释道 胡宏杰. “无论是心腔强烈但正常的收缩导致容积波动，还是紧急出现心脏形态问题，心脏的实时图像监测都非常详细地描述了整个情况。”

心脏成像的问题在于，超声心动图通常需要训练有素的技术人员和笨重的扫描机器，而 CT 和 PET 扫描对某些人来说可能不舒服，并且还会增加患者暴露于辐射的因素。

此外，研究人员指出，许多心脏功能问题是间歇性的，或者只有在身体运动时才会出现。 大型固定设备不适合长期监测，当然也无法对移动的患者进行成像。

相反，项目负责人和纳米工程师说 盛旭，新传感器可以一次佩戴24小时，使“任何人都可以在旅途中使用超声成像”。

Xu 和同事的系统的核心是一个可穿戴、有弹性的粘附贴片，尺寸为 1.9 x 2.2 厘米，厚度不到一毫米，像皮肤一样柔软，可以发射和接收超声波。 该贴片以高空间和时间分辨率实时成像心脏结构。

此外，该设备内置的人工智能算法可以确定心脏实际泵送了多少血液——这是一项至关重要的测量，因为无法泵送足够的血液通常是许多心血管疾病的根源。

贴片的设计使其非常适合用于运动中的身体。 作为合著者和纳米工程师 高潇湘 注意，它可以连接到胸部，对受试者的运动限制最小，甚至可以连续读取运动前、运动中和运动后的心脏活动。 目前，该贴片需要通过电缆连接到电脑，但研究人员表示，他们已经开发出一种无线电路来消除这一限制。

“心脏病风险的增加需要更先进和更具包容性的监测程序，”Xu 说。 “通过为患者和医生提供更全面的细节，持续和实时的心脏图像监测有望从根本上优化和重塑心脏诊断的范式。”

心血管影像专家 阿拉斯泰尔·莫斯 未参与本研究的莱斯特大学教授表示，该系统有能力“改变”医生监测和治疗高危患者心脏病的方式。 “高质量的成像可以帮助挽救心脏病患者的生命，”他说。 “令人惊讶的是，我们将能够在传统医疗机构之外进行超声心动图检查，并将其直接放在患者手中。”

超声波贴纸提供内脏器官的连续成像

斯蒂芬彼得森 – 伦敦玛丽女王大学的一位心脏病专家也没有参与这项研究 – 对此表示赞同，并特别称赞了该贴片在日常活动中提供连续数据馈送的能力。 他补充说：“这种技术在心脏病学中的潜力是巨大的，以这种方式评估心脏结构和功能将带来进一步的发明和临床适应症。”

随着初步研究的完成，Xu 和他的同事们正在寻求改进传感器设计，小型化其电源系统，并推广深度学习模型，以便它可以被更多的患者使用。 他们还将在未来几年通过他们的初创公司 Softsonics 将这项技术商业化，预计单个设备的成本可能在 80 美元（66 英镑）左右。

该研究描述于 自然.

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/wearable-ultrasound-sensor-provides-continuous-cardiac-imaging/