柔性深層穿戴超聲血流動力學監測新武器FlexibledeepwearableultrasoundAnewweaponforhemodynamicmonitoring哈爾濱醫科大學附屬第二醫院重癥醫學科目錄C

O

N

T

E

N

T

S一

、精準監測的技

術挑戰與臨床需求二

、柔性傳感陣列

的工作原理三

、臨床驗證與應

用優勢三

、智能醫療的未

來趨勢第三部分第一部分第四部分第二部分PART精準監測的技術挑戰與臨床需求PAGE

4流行病學變遷CVD在ESC成員國中仍然是最常見的死亡原因ESC

圖譜項目最新報告更新并擴展了2021年報告，該報告利用了來自世界衛生組織

、全球疾病負擔研究以及世界銀行的死亡和風險因素數據，并通過問卷調查收集了心血管醫療保健數據。報告涵蓋了2022年或最新可用年份的統計數據，包括CVD的經濟負擔和不同CVD表型的死亡率統計。PAGE

5

流行病學變遷CVD是我國城鄉居民的主要死因根據全球疾病負擔研究（

GBD）數據：中國1~79歲人群CVD年齡標化發病率（每年）?1990年：

646.2/10

萬人PAGE

6血流動力學監測應用場景穿刺危重患者循環管理容量評估>>>心功能>>>血管張力波形休克評估重癥監護參數解讀置管數值校準趨勢復蘇

>>>

手術

>>>

麻醉

圍術期血流調控

指導治療

預警風險

優化方案急診搶救監測策略PAGE

7超聲血流動力學評估多維參數實時同屏

床旁動態精準捕捉操作者經驗依賴致解讀偏差組織聲學偽影干擾顯像無法動態連續監測致關鍵數據缺失超聲血流動力學評估突破三重邊界超聲血流動力學評估面臨三維局限無創可視循環軌跡PAGE

8傳統監測手段的突破?得益于可穿戴彩色多普勒超聲開發的成功2017年華西麻醉科研發團隊首次提出連續超聲心動圖監測的概念（

Continuous

Echocardiographic

Monitoring，

CEM

）PAGE

9CEM可實現的條件01柔性微型化+可拉伸設計+超薄結構柔性超聲貼片可長時間貼合皮膚持續監測深層心血管的血流速度和壓力變化02深層柔無需侵入體內可監測深達14cm的血管（如心臟

、腦部血流）03可穿戴微型化+柔性探頭的創新設計可穿戴超聲設備能夠自然貼合皮膚PAGE10CEM的發展2019荷蘭萊茵州立醫院體外超聲固定器在重癥患者中的應用2022美國麻省理工學院生物粘附性超聲對多種器官的長期連續成像2023美國加州大學

圣地亞哥分校可穿戴式心臟超聲成像儀PART柔性傳感陣列的工作原理PAGE

12柔性深層穿戴超聲以柔性電子技術為核心，

通過可拉伸傳感器

、

無凝膠耦合和智能化數據分析實現對深層組織無創

、

連續監測或精準治療的新型醫療技術傳統超聲柔性深層穿戴超聲?

剛性?

間歇性?專業化操作?柔性?連續性?普適化應用

+

+

PAGE

13超聲成像原理010203壓電效應與超聲波?

利用壓電效應產生超聲波?

通過人體組織傳播并反射?接收反射回波?信號處理成像模式與應用?B模式成像用于觀察組織結構?多普勒成像用于測量血流速度和

方向優勢與局限?無創

、實時

、可重復性強?圖像分辨率受探頭頻率限制?

對操作者依賴度高PAGE14柔性結構設計薄膜傳感器與

柔性襯底能夠適應不同的人體曲線，實現與皮膚的良好貼合01多層結構設計結構包括壓電層

、背襯層

、匹配層

、屏蔽層等02創新設計與

性能提升通過優化各層材料和結構參數，

進一步提升柔性超聲傳感器的性能03PAGE15工作原理壓電效應的應用利用壓電材料的逆壓電效應和正壓電效應實現超聲波的發射和接收完成血流動力學信息的采集成像技術與算法采用多角度平面波相干合成等技術提高成像幀率和靈敏度，

實現快速

、準確的血流動力學監測系統集成與優化將柔性超聲傳感器與電子系統

、數據處理單元等集成，

形成完整的監測系統實現從信號采集到圖像顯示的全流程自動化PART臨床驗證與應用優勢PAGE

17

Case

12017年連續經胸超聲心動圖監測初探

?

5例因休克導致循環衰竭的成

人患者?

6例成功經皮封堵室間隔缺損

后的兒科患者

?

1例意外心包積血被及時診斷并進行心包穿刺?

1例患者需要體外膜氧合支持PAGE

18

Case

2經腹連續超聲心動圖監測是妊娠期非產科手術胎兒監護的一種有效方法

它可能有助于分析胎兒宮內窘迫的原因，

也可能有助于胎兒手術PAGE

19

Case

3與常規經胸超聲心動圖相比經胸連續超聲心動圖可以連續監測右心室及其流入

、流出道經胸CEM可作為PE高風險患者圍手術期管理的有用工具PAGE

20

Case

4可穿戴超聲結合連續超聲心動圖監測用于新生兒圍手術期循環管理的實用性和可行性研究術中可穿戴超聲監測監測術后可穿戴超聲在1例出生3天的新生兒麻醉管理中使用了可穿戴超聲監測PAGE

21

Case

5連續經胸超聲心動圖監測顯示在新生兒和胎盤分娩后剖宮產期間，

血流動力學參數存在顯著變化Positivefndings

of

cTTE(n=16)Percentage

of

image

quality

grade

of

cTTEat

set

time

points

(n=100)Percentage

change

in

maternalhemodynamic

parameters

(SV,

HR

andCO)

relativetoT0

between

GroupPhenyl

(n=55)

and

Group

non-Phenyl(n=17)

J

Clin

Monit

Comput.2022

Oct;36(5):1387-

3961PAGE

22

Case

6探頭固定提供了在運動負荷試驗期間連續采集超聲心動圖圖像的可能性Stress

echocardiography

during

atreadmilltestComparison

between

results

oftreadmill

and

ergometer

stresstestsCardiol

J.2022

May

17;30(6):957-

63

作背景PAGE

24核心優勢連續?

微型化電路+無線傳輸?

支持長時生理數據采集?

實現12小時以上的連續

監測實時?

厚度0.11厘米?

重量2.5克?

可長時間佩戴且不影響

日常活動可視?

超聲成像+電生理監測?

同步獲取組織“結構與

功能

”信息PART智能醫療的未來趨勢材料研發與優化自適應波束形成策略PAGE

26技術改進方向?

開發自適應波束形成策略

，以適應更劇烈運動或外部擠壓等復雜場景，提高成像的穩定性和準確性

。機械性能與能量供應?

提升器件的機械性能，使其能夠承受更大的拉伸和彎曲變形，適應不同人體部位的監測需求

。?

研發適用于長期使用的皮膚粘合劑和超聲耦合劑，優化材料的生物相容性和穩定性，減少對皮膚的刺激和過敏反應

。PAGE

27應用拓展方向醫學診斷與治療柔性超聲技術有望在醫學診斷

、治療和監測方面發揮越來越重要

的作用

。02慢性病管理與康復在慢性病管理中，

柔性超聲可實現對患者病情的長期監測，

為個

性化治療方案的制定提供依據

。健康監測與預防結合可穿戴設備，

實現對普通人群的日常健康監測，

早期發現潛在的健康問題

。PAGE

28小結臨床需求與傳統局限血流動力學監測是重癥醫療關鍵，但傳統超聲依賴經驗

、受偽影干擾，無法動態連續監測。技術突破與應用貼片超薄可拉伸，無創監測深層血管，集成無線傳輸實現長時采集

。經臨床驗證有效，應用拓展至慢性病與日常健康監測。未來發展方向技術優化波束算法

、研發粘合劑

、提升性能；應用融合可穿戴設備，推動個性化醫療，助力智能醫療發展。o

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