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安裝在胸部的可穿戴超聲波系統(tǒng)貼片，用于測(cè)量心臟活動(dòng)。圖片來源：美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程系博士生、該研究的第一作者林慕陽（音譯）
科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣
美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)了第一個(gè)完全集成的可穿戴超聲系統(tǒng)，可用于深層組織監(jiān)測(cè)，也可用于運(yùn)動(dòng)時(shí)佩戴，該系統(tǒng)推動(dòng)了拯救生命的心血管監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，相關(guān)論文發(fā)表在22日的《自然·生物技術(shù)》雜志上。
這種完全集成的自主可穿戴式超聲貼片系統(tǒng)（USoP）建立在該研究團(tuán)隊(duì)先前在軟超聲傳感器設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)上，可以無線感知深層組織的生命體征。以前的軟超聲傳感器都需要系繩電纜來傳輸數(shù)據(jù)和電力，這在很大程度上限制了用戶的移動(dòng)性。新系統(tǒng)包括一個(gè)小型靈活的控制電路，它與超聲換能器陣列通信，以無線方式收集和傳輸數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)組件幫助解釋數(shù)據(jù)并跟蹤運(yùn)動(dòng)中的受試者。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，超聲貼片系統(tǒng)可連續(xù)跟蹤深達(dá)164毫米的組織的生理信號(hào)，連續(xù)測(cè)量血壓、心率、心排血量和其他生理信號(hào)長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)。
研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)在改善生活甚至拯救生命方面具有很大潛力。該傳感器可以評(píng)估運(yùn)動(dòng)中的人心血管功能。當(dāng)人在休息或運(yùn)動(dòng)時(shí)，血壓和心排血量的異常值是心力衰竭的標(biāo)志。對(duì)于健康人群，新設(shè)備可以實(shí)時(shí)測(cè)量鍛煉時(shí)的心血管反應(yīng)，從而洞察每個(gè)人實(shí)際鍛煉強(qiáng)度，進(jìn)而制定個(gè)性化的訓(xùn)練計(jì)劃。
USoP還代表著醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的突破，即將生理信號(hào)無線傳輸?shù)皆浦羞M(jìn)行計(jì)算、分析和專業(yè)診斷。
此外，當(dāng)佩戴者運(yùn)動(dòng)時(shí)，可穿戴式超聲波傳感器和目標(biāo)之間會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法來自動(dòng)分析接收到的信號(hào)，并選擇最合適的通道來跟蹤移動(dòng)目標(biāo)，無需頻繁手動(dòng)調(diào)整。
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