目前,当医生希望持续监测病人的血压时,他们会通过手术将导管插入病人的动脉。不过,很快就会有一种更安全、创伤更小的替代方法,它的灵感来自吉他弦的调音。
虽然现有的 “动脉导管 ”技术确实可以提供准确、连续的血压读数,但其初始设置和校准也非常耗时。更重要的是,由于导管可能会在动脉中停留数天,患者可能会感到疼痛、感染、出血或缺血(血流受限)。
由于这些原因,该技术通常仅限于在急症护理环境中使用。
病情较轻的病人可能会被连接到机器上,反复进行传统的充气臂带式血压读数。然而,这些设备可能会漏掉两次读数之间出现的血压波动,而且所有的手臂挤压动作在一段时间后都会变得疼痛难忍。
为了寻找问题较少的替代方法,加州理工学院和加州初创公司 Esperto Medical 的科学家们将目光投向了吉他弦。
为吉他调音时,需要调整每根琴弦的张力,直到拨动琴弦时产生所需的音调/频率共振。你也可以将这一过程反过来(某种程度上),通过分析拨动琴弦的共振频率来确定该琴弦当前的张力。
这基本上就是加州理工学院/埃斯佩托团队的 “共振声波测量 ”系统的工作原理。
图:该图说明了共振超声测量系统的基本原理
利用外部换能器,超声脉冲通过患者的皮肤和组织向下发送,以声学方式刺激下层动脉。通过分析从动脉反射到换能器的脉冲回波,可以看到动脉在振动过程中的微妙变化。
这些细微的变化反过来又可以用来确定动脉中的血压。
与其他一些利用超声波测量血压的实验系统不同,共振超声测量系统在首次用于特定病人后无需重新校准。它还可用于任何主要动脉,适用于广泛的患者人群。
该技术已在人体测试对象的颈动脉、腋动脉、肱动脉和股动脉上进行了测试,读数与通过更传统的方法获得的读数一致。虽然目前使用的是一种手持式超声波传感器,但科学家们表示,可以用一种更小的设备取代它,这种设备可以一直佩戴在病人身上。
Esperto Medical公司的雷蒙德-希门尼斯(Raymond Jimenez)领导的这项研究的论文最近发表在《PNAS Nexus》杂志上。
整理丨壹万
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