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可穿戴补丁可测量中心血压

17 Oct 2018 塞缪尔·文宁 
超声波传感器贴片
等自然生物医学。 。 2687)
超声波传感器贴片

可穿戴贴片,由 徐胜’s research group加州大学圣地亚哥分校,可以弯曲并贴合皮肤’通过超声波评估血压(BP)的表面。它的性能与其他用于测量BP的非侵入性方法一样好,而无需提出相关警告(自然生物医学。 。 2 687)。

通过测量动脉直径的搏动行为,该贴片可以实时得出压力并得出有关心血管事件的重要预测指标。例如,当与心电图传感器结合使用时,贴片可以评估脉搏波沿动脉树传播的速度。这是高血压的重要特征,因为动脉僵硬会导致高速。

该贴片只有240 µm厚,由4个×由5个微小的刚性压电换能器元件组成的阵列,它们发出7.5 MHz的超声波,并与诸如弯曲的可伸展电极之类的软结构组件结合在一起。整个组件封装在有机硅弹性体中,以使其弹性模量与皮肤的弹性模量匹配。

两全其美的

BP在世界范围内定期进行测量以告知医生’临床决策。但是他们使用的BP袖带仅给出了界标值,例如最大(收缩)和最小(舒张)BP,而不是整个BP波形,后者包含了用于诊断和预后的更全面的信息。

评估整个BP波形的金标准是侵入性的,因为它需要将导管插入目标部位。因此,开发了非侵入性替代方案—但是它们的缺点限制了其用于研究目的。

例如,光电容积描记法将BP与光吸收联系起来,但只能在浅血管中使用,例如在手指中。同时,仅由熟练的操作人员才能进行眼压测量,其中传感器记录超声脉动的血管脉动和壁运动。眼压测量还需要在传感器下方使动脉变平的支撑骨。壁运动追踪很容易受到患者和操作员呼吸和晃动的运动伪影的影响。

可穿戴设备可自动,无创,连续地监视许多信号(温度,汗液含量,皮肤水分等)。超声探头的结合可以研究更深的现象,这些现象是现有可穿戴设备目前无法达到的。

中央血压的重要性

这项工作还使人们集中了从远端位置(臂中的肱动脉或radial动脉)评估的​​中心BP(即心脏附近的压力)在周围BP上的患病率。从历史上看,第一台BP测量设备对后者进行了评估。但最近的发现导致范式转变。这样做的理由是中央BP更能代表肾脏或大脑等主要器官所承受的力量。研究表明,由于脉搏波传播和反射引起的放大现象,外周血压可能比中央血压高20 mmHg。

存在一些数学技术可以将外围设备转变为中心BP,但是降低BP的药物可能在这两个位置产生不同的影响,从而导致估算不准确。更重要的是,这些数学工具不是特定于患者的,而是来自对选定患者群体进行观察后得出的结果。

通过允许实时监控有关中心BP的患者特定信息,而无需外部协助,新补丁可将BP监测引入新时代,在该时代中,整个BP波形均用于评估患者’的健康,而不仅仅是舒张压和收缩压。

该技术的下一步涉及集成无线化合物,以将数据从贴片传输到监视器,并处理数据以将相关信息传递给医生。研究人员目前正在寻找合作者来进行这些改进。

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