將探頭貼附固定在手腕上,儀器即可實(shí)時(shí)顯示血壓的連續(xù)波形與精準(zhǔn)數(shù)據(jù)……6月6日,華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院“聲至壓現(xiàn)”團(tuán)隊(duì)向記者展示了其創(chuàng)新研發(fā)出的新型血壓監(jiān)測(cè)儀器。該儀器能通過超聲技術(shù),實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)、連續(xù)、精準(zhǔn)測(cè)量血壓。目前該儀器已進(jìn)入臨床測(cè)試階段,后續(xù)有望投入ICU病房使用。而與該儀器密切相關(guān)的水凝膠技術(shù)及可穿戴超聲技術(shù)也于近日登上了國(guó)際頂尖期刊《自然》。
血壓作為反映人體健康的重要生理指標(biāo),其測(cè)量方法包括有創(chuàng)和無創(chuàng)兩大類,其中無創(chuàng)又分為間歇測(cè)量和連續(xù)測(cè)量。
“在一次實(shí)踐調(diào)研中,我們發(fā)現(xiàn)針對(duì)危重病人大多采用的是有創(chuàng)血壓測(cè)量方法,以獲取更為準(zhǔn)確、穩(wěn)定的血壓數(shù)據(jù)。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、華科大生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)唐佳蕊介紹,這一過程需要通過動(dòng)脈穿刺將導(dǎo)管置于目標(biāo)血管內(nèi),在操作不當(dāng)?shù)那闆r下,會(huì)有引發(fā)感染、出血、血栓等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。
如何讓這一風(fēng)險(xiǎn)率降為“0”?唐佳蕊在指導(dǎo)老師臧劍鋒教授的支持下,走訪了工程領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的多位專家,探討實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)的可行性,并著手組建“聲至壓現(xiàn)”團(tuán)隊(duì),開啟新型血壓監(jiān)測(cè)儀器的研發(fā)之路。
為了充分發(fā)揮醫(yī)工優(yōu)勢(shì),團(tuán)隊(duì)組建時(shí)便匯集了來自華科大生物醫(yī)學(xué)工程、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的18名本碩博學(xué)生。在前期探索儀器基本模型的過程中,他們將超聲技術(shù)與智能化算法運(yùn)用其中,設(shè)計(jì)了一種由128個(gè)壓電陶瓷顆粒組成的柔性超聲陣列,并采用相控技術(shù),提供更高精度和更詳細(xì)的血管結(jié)構(gòu)圖像。最終的超聲探頭達(dá)到了1.6-11cm范圍穿透深度與400mm分辨率,極大地滿足了現(xiàn)有監(jiān)測(cè)需求,并且在顱內(nèi)壓等其他領(lǐng)域展現(xiàn)了出色的測(cè)量潛力。
此外,依托與華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院協(xié)和醫(yī)院的合作,團(tuán)隊(duì)多次深入調(diào)研,詢問醫(yī)生對(duì)測(cè)量方法的改進(jìn)建議以及了解患者對(duì)產(chǎn)品使用的實(shí)際反饋,幫助團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)新設(shè)計(jì)模型過程中持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化。
歷時(shí)2年,團(tuán)隊(duì)突破可穿戴超聲探頭設(shè)計(jì)、水凝膠超聲耦合貼片設(shè)計(jì)、血壓感知融合算法三大關(guān)鍵技術(shù),成功研制出超聲連續(xù)無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)儀。該監(jiān)測(cè)儀由可穿戴超聲探頭、高清外接顯示屏與集成式信號(hào)處理平臺(tái)組成,能夠連續(xù)、實(shí)時(shí)顯示波形和血壓值。與同類型無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)儀相比,其精準(zhǔn)度大幅提高。經(jīng)驗(yàn)證,產(chǎn)品當(dāng)前對(duì)于收縮壓與舒張壓的監(jiān)測(cè)誤差分別為5.92mmHg與2.98mmHg,十分接近目前ICU病房中使用的有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)設(shè)備。
截至目前,產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)已授權(quán)專利4項(xiàng)、審查中8項(xiàng),發(fā)表SCI論文6篇。產(chǎn)品主機(jī)已進(jìn)入臨床測(cè)試階段,于華科大同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院進(jìn)行過多次臨床數(shù)據(jù)采集。
“期待我們所研發(fā)的超聲無創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠惠及更多患者,真正減輕患者痛苦,服務(wù)人民生命健康。”唐佳蕊表示,接下來,團(tuán)隊(duì)將對(duì)儀器的探頭與算法進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,致力于開發(fā)出更智能、更精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),爭(zhēng)取早日投入ICU病房使用。(中國(guó)日?qǐng)?bào)湖北記者站周荔華/左盈)