可穿戴超声贴片监测深层组织

脖子上戴着超声波贴片。图片来源：加州大学圣地亚哥分校工程学院

科技日报记者 张梦然

美国加州大学圣地亚哥分校的一个工程师团队开发了一种可拉伸的超声波阵列，能以0.5毫米的空间分辨率对人体皮肤表面以下4厘米深的组织进行连续、非侵入性的三维成像。研究发表在《自然·生物医学工程》上。

该器件由一个16X16阵列组成，每部分由复合元件和银环氧树脂复合材料制成的背衬层组成。研究人员将一系列超声波元件集成到柔软的弹性体基质中，并使用波浪形可拉伸电极来连接这些元件，制成的弹性成像监测系统可为深层组织提供连续、非侵入性和三维力学性能映射，进而提供癌症等疾病进展的关键信息，也可用于监测肌肉、肌腱和韧带，以诊断和治疗运动损伤。

癌症通常会导致细胞变硬，对肝脏和心血管疾病的治疗或一些化疗药物，也可能会影响组织僵硬，连续弹性成像则可帮助评估组织硬度以及药物的递送和疗效。因此，这种可穿戴超声贴片既完成了传统超声的检测功能，又突破了传统超声技术的局限性，使患者能够随时随地持续监测自己的健康状况。这有助于减少误诊和死亡，且具有非侵入性和低成本的优点。

该阵列贴合人体皮肤并与其声学耦合。在测试中，该装置用于在酸痛发作前检测志愿者肌肉的微观结构损伤，并监测物理治疗期间肌肉损伤的动态恢复过程。