華科大團隊研發超聲無創連續血壓監測儀器

將探頭貼附固定在手腕上，儀器即可實時顯示血壓的連續波形與精準數據……6月6日，華中科技大學集成電路學院“聲至壓現”團隊，展示了其創新研發出的新型血壓監測儀器。該儀器能通過超聲技術，實現無創、連續、精準測量血壓。

華科大供圖

目前，該儀器已進入臨床測試階段，后續有望投入ICU病房使用。與該儀器密切相關的水凝膠技術及可穿戴超聲技術研究成果，近日刊發于《自然》。

血壓作為反映人體健康的重要生理指標，其測量方法包括有創和無創兩大類。其中，無創又分為間歇測量和連續測量。

“在一次實踐調研中我們發現，針對危重病人大多采用的是有創血壓測量方法，以獲取更為準確、穩定的血壓數據。”團隊負責人、華科大生物醫學工程專業學生唐佳蕊介紹，這一過程需要通過動脈穿刺將導管置于目標血管內。如果操作不當，存在引發感染、出血、血栓等并發癥的風險。

如何讓這一風險降為“0”？唐佳蕊在指導老師臧劍鋒教授支持下，走訪工程領域、醫學領域多位專家，探討實現無創血壓監測的可行性，并著手組建“聲至壓現”團隊，開啟新型血壓監測儀器研發之路。

為發揮醫工優勢，團隊組建時便匯集了來自華科大生物醫學工程、電子科學與技術等專業的18名本碩博學生。前期探索儀器基本模型過程中，他們將超聲技術與智能化算法運用其中，設計了一種由128個壓電陶瓷顆粒組成的柔性超聲陣列，并采用相控技術，提供更高精度和更詳細的血管結構圖像。

最終的超聲探頭達到了1.6—11cm范圍穿透深度與400mm分辨率，滿足了現有監測需求，并在顱內壓等其他領域展現出色的測量潛力。

歷時2年，團隊突破可穿戴超聲探頭設計、水凝膠超聲耦合貼片設計、血壓感知融合算法三大關鍵技術，成功研制出超聲連續無創血壓監測儀。該監測儀由可穿戴超聲探頭、高清外接顯示屏與集成式信號處理平臺組成，能夠連續、實時顯示波形和血壓值。與同類型無創血壓監測儀相比，其精準度大幅提高。經驗證，產品當前對于收縮壓與舒張壓的監測誤差分別為5.92mmHg與2.98mmHg，十分接近目前ICU病房中使用的有創血壓監測設備。

目前，產品相關關鍵技術已授權專利4項、審查中8項，發表SCI論文6篇。產品主機已進入臨床測試階段，在華科大同濟醫學院附屬協和醫院進行過多次臨床數據采集。

“期待我們所研發的超聲無創血壓監測技術能夠惠及更多患者，真正減輕患者痛苦。”唐佳蕊表示，接下來，團隊將對儀器的探頭與算法進行進一步優化，致力開發出更智能、更精準的監測系統，爭取早日投入ICU病房使用。