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    可穿戴超聲成像技術獲重大突破 有望創造全新應用場景
    來源:互聯網   發布日期:2022-08-02 09:53:14   瀏覽:7846次  

    導讀:可穿戴設備已經可以用于人體的多種生命指征的監測,包括血壓和心電等,現在,研究人員希望通過可穿戴設備看清人體的器官變化。 近日,《科學》雜志發表了一篇由美國麻省理工學院(MIT)研究團隊研發的一種生物凝膠超聲貼片研究成果,可對人體包括心臟、肺部...

    可穿戴設備已經可以用于人體的多種生命指征的監測,包括血壓和心電等,現在,研究人員希望通過可穿戴設備“看清”人體的器官變化。

    近日,《科學》雜志發表了一篇由美國麻省理工學院(MIT)研究團隊研發的一種生物凝膠超聲貼片研究成果,可對人體包括心臟、肺部等器官進行長時間的連續高清成像,并有望創造出新的超聲應用場景。

    首次清晰捕捉高分辨率圖像

    復旦大學附屬中山醫院超聲科主任徐輝雄教授對第一財經記者表示:“微型化、遠程化、智能化和精準化是超聲未來的發展趨勢。新的生物凝膠超聲貼片借助了材料科技的發展,提出了一種新的超聲應用的可能性,有望在急救、戰嘗重癥、運動等場景下進行人體血流的監測,也可以對心血管風險事件作出提前預警,代表了可穿戴設備和醫學成像方面基礎研究的突破。”

    超聲成像是人類醫學史上最偉大的發明之一,這種技術在無創的情況下能夠幫助醫生實時“看清”人體內部器官的變化。目前,超聲成像只能在醫院使用專業的設備來實現。長期以來,科學家和研究人員一直在探索一種更加方便實用的超聲設備,使得這種技術未來能更普及,例如人們在藥房即可購買這種超聲貼片,就像購買創可貼那么方便。

    可穿戴式醫療設備的一大優勢就是能夠更方便、持續地收集人體生命體征的數據,并能夠與手機等電子設備連接,通過人工智能算法等技術進行數據分析,形成可供臨床醫生參考的洞察。

    MIT研究人員開發的這種超聲智能貼片大小和郵票類似,可以貼在人體包括頸部、胸部、腹部和手臂等各個部位的皮膚上,提供長達48小時的器官連續超聲成像。這項新型的設備打破了此前可穿戴超聲貼片在人們運動時,因移動產生的圖像扭曲而導致成像分辨率較低的技術壁壘,可以進行實時的高分辨率成像,在慢跑、騎車等狀態下,也能清晰地捕捉人體器官的變化。

    在針對健康志愿者進行的一系列測試中,研究人員已經能夠觀察到人們坐著和站立時主要的血管直徑的變化,以及包括心臟等器官在運動過程中形狀的改變,在喝水時胃的擴張,在運動時肌肉的細微損傷等。

    拓展全新應用場景

    徐輝雄對第一財經記者表示,由于超聲照射會產生能量,出于安全考慮,臨床上一般不主張對同一部位長時間的成像。但隨著超聲設備趨于微型化,釋放的能量也會下降,可以用于特殊場景下長時間的持續監測,例如重癥、急救和運動監測等。

    復旦大學附屬華山醫院運動醫學科主任、復旦大學運動醫學研究所所長陳世益教授對第一財經記者表示:“運動醫學對超聲的應用有非常多的需求,尤其是對無線連接遙控狀態的監測,例如用來監控運動損傷的發生。我們認為這種智能設備非常具有應用前景。”

    此外,腫瘤專家也期待這種設備可以監測腫瘤在人體的進展;婦產科醫生則希望未來能夠看清子宮內病變的情況等。

    超聲作為醫療最常規的影像之一,目前從各大三甲醫院到各個縣、社區,甚至村衛生機構都已部署了超聲設備。不過專家強調,對于基層醫療而言,最大的挑戰仍然是缺乏有能力的醫生。

    中國醫師協會超聲醫師分會副會長、301總醫院第一醫學中心超聲診斷科主任羅渝昆對第一財經記者表示:“在醫療設備技術逐步改進的同時,其實最缺少的還是具有一定能力的超聲醫生。超聲檢查是依賴于操作者的,不同的超聲醫生針對同一個患者,可能會得出不同的結論。”

    而如果能夠將可穿戴醫療設備普及到基層,將超聲圖像等數據通過一個聯網的平臺上傳給具有能力的超聲醫生,通過遠程進行診斷,那么也能夠從一定程度上緩解基層醫療的壓力。

    盡管目前來看,短期內這種可穿戴智能超聲貼片還無法取代醫院的超聲設備,但第一財經記者注意到,大型醫療設備廠商早已開始布局這種微型化的超聲技術。

    以飛利浦為例,早在2018年,飛利浦就在中國申請了一項“可穿戴超聲貼片”的發明專利,從使用方法來看,與MIT發布的最新研究成果相似。“最新研究成果的突破主要受益于這種超聲凝膠材料方面的進展。”徐輝雄表示。

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