焦點熱訊:可穿戴超聲成像技術獲重大突破 有望創造全新應用場景

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。

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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、戰場、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。

標簽： 第一財經 研究人員 超聲成像 醫療設備 研究成果