新加坡——麻省理工学院、南洋理工大学与新加坡国立大学的研究人员正合作开发可穿戴超声波贴片,该设备能为患者体内器官提供持续长达48小时的成像监测。
传统超声检查需由专业技术人员操作手持探头,通过皮肤上的凝胶层向人体发射高频声波,并接收回声生成实时图像。研究人员期望这种贴片能让患者在日常生活中持续佩戴,用于监测心力衰竭等慢性疾病,及时预警病情恶化。
该研究属于新加坡-麻省理工联盟科研技术中心(SMART)下设的"可穿戴成像技术革新老年护理"(WITEC)项目,获得国家研究基金会数百万美元多周期资助。项目于12月10日在新加坡国立大学研究卓越与技术创新园区正式启动。WITEC项目联合首席研究员赵轩和教授表示,超声成像是医院最广泛应用的影像技术,因其无辐射特性(区别于X光或CT扫描)且成本低廉。但传统超声仅能提供患者内部结构的单一时点快照。
"通过连续超声监测,我们可预防疾病并发症、实现早期诊断与干预、缩短住院时间,并减少CT扫描等昂贵检查的使用。"赵轩和教授补充道,"该技术可监测肺部、胃部、肠道及肝脏等多种器官。"
这种超声贴片还能缓解医疗人力短缺问题——无需专业超声技师操作,且避免了传统超声凝胶带来的残留黏腻感,提升患者舒适度与便利性。研究团队已开发出1厘米见方的原型贴片,可覆盖约10厘米见方的成像区域。贴片包含弹性黏附层,其表面3D打印的锥形结构能优化超声波向人体的传输效率。
项目第一阶段(2025至2028年,为期三年)将开发移动推车式系统,为超声贴片供电并接收分析图像。后续阶段计划研制便携系统,使贴片由半部手机大小的电池供电,超声图像可无线传输至应用程序。
WITEC科学总监沈志远博士表示,项目将根据患者需求制作不同尺寸贴片。初期重点服务心力衰竭患者。陈笃生医院计划于2026年开展I期临床试验,验证超声成像对慢性心脏病患者的持续监测效果。
为期一年的临床试验将招募50名急性失代偿性心力衰竭伴肺水肿患者。该病症表现为心力衰竭突然恶化,心脏泵血功能失效导致肺部积液,引发严重呼吸困难。专业超声技师将每30分钟为患者进行10分钟的心肺记录。
陈笃生医院高级顾问医师、试验负责人Violet Hoon博士指出,连续超声监测具有无创优势,能通过肺部成像早期发现急性心力衰竭导致的积液。而常规用于监测心衰患者的心电图无法检测此类肺部积液。
"Hoon博士表示:"连续超声成像可帮助临床医生确认患者呼吸困难是否由肺部积液引起——这是呼吸困难的众多可能病因之一。通过该技术,医生能更快确诊并提高检测准确性。"
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