可穿戴超声贴片监测深层组织

日前，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穿戴超声贴片——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。据《自然·生物医学工程》杂志发表的信息显示：该器件由一个16×16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。

作为一种先进的医疗技术，可穿戴超声贴片主要用于监测和诊断深层组织；使用超声波技术，通过发射和接收超声波信号来获取图像和数据。其中的传感器——可拉伸的超声波阵列，则是一种通过特殊的材料和结构设计的超声传感器，具有可延展性和柔韧性，可以在拉伸或压缩的情况下保持性能，并且能够适应不同形状和曲面。在研发过程中，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，以实现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。

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。通过将可拉伸的超声波阵列放置在需要成像的区域，可以获取高分辨率的超声图像，帮助医生进行准确定位和诊断，也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、肌腱和韧带的微观结构损伤，并监测物理治疗期间各部件损伤的动态恢复过程。除此之外，可拉伸的超声波阵列还可以应用于医学影像领域、检测和诊断人体内部的病变和异常等领域；以及在其他领域也得到了广泛的应用，如工业检测、材料测试和机器人技术等。