美國血壓監測取得革命性突破?可連測更準確,或徹底改變遊戲規則
這可能是醫學領域的革命性重大突破!美國加州理工學院多學科團隊蟄伏十年,潛心研究,終於不鳴則已,一鳴驚人,開發出了一種新的專利技術——共振聲壓計,可以連續、無創地測量我們身體任何部位的真實血壓,並且顯示完整的波形,或將徹底改變傳統的血壓檢測方式,帶來醫學領域的巨大進步。
我們之所以能夠活着,完全依賴心臟泵出的血液在全身循環輸送氧氣,血壓就是血液流動對血管壁施加的壓力,是身體健康和發現潛在疾病的重要指徵。
當心髒收縮時,左心室泵出血液到主動脈,這時候產生血壓高壓,稱爲收縮壓;心臟舒張時,血液流入右心室,這時血壓最低,稱爲舒張壓。正常血壓應該在120/80毫米汞柱以下,可以參考的是,海平面大氣壓力是760mmHg。
很多人都測過血壓,但並不知道血壓是如何測出來的。傳統的血壓計使用氣泵給纏繞上臂的袖帶充氣,加壓到180-200毫米汞柱,壓迫動脈直至血液無法流動,然後再慢慢地放氣降壓。
醫生會同時用聽診器監聽血管的聲音,加壓後血液不流動,自然就不會再有聲音。而當壓力降到比心臟泵血壓力稍低一點時,血液開始流動,併發出清晰的第一聲敲擊,這時候就可以記錄到收縮壓。繼續放氣直到聽不到聲音,也就是最低血壓都比橡皮袖套的壓力大時,這時候就可以記錄到舒張壓。
現在更常用的電子血壓計原理是一樣的,只是用微處理器分析壓力振動來計算收縮壓和舒張壓,甚至可以檢測心率和不規則心跳,全程無需人工操作。這種血壓計的精度可以和水銀血壓計相當,但會受到身體動作、袖帶位置等因素的影響,並且需要定期校準以保證準確性。
而且這種檢測還有一定的侷限性,要獲得血壓的連續讀數和完整波形,唯一的辦法是侵入性地將導管插入動脈中,可能會有一定的風險,一般ICU或外科醫生在救治危重患者,沒有辦法的情況下才會使用。
所以能連續準確監測真實血壓的便攜式設備,絕對是醫學領域的聖盃,谷歌和蘋果的團隊一直在進行這項工作。加州理工的團隊從10年前開始研發,中間也遭遇過挫折和失敗,但最後還是吉他弦的振動給了他們啓發,這就是共振聲壓計的基本原理:
繃緊的吉他弦被撥動時音調會發生改變,這種改變與施加張力的平方根成正比;動脈受到聲波撞擊時產生的共振頻率,也會隨着血壓的變化而改變,通過超聲波來測量共振頻率,就可以得到血壓的值。
這其中主要的參數是動脈的半徑、厚度及張力,該校多個學科團隊通力合作,最終建立了一個基於聲波刺激的動脈共振超聲成像物理模型,並由他們的衍生公司Esperto Medical研發出了原型機Esperto。
Esperto比撲克牌還小,可以通過臂帶佩戴在手臂上,包含聲波發射和超聲成像部件,可以自動定位血管進行測量,患者只會在皮膚上感覺到輕微的嗡嗡聲,不像現在的血壓計,可能會因爲加壓而導致一定的不適。
Esperto體積小、無創、相對便宜,未來將縮小到手錶大小,另外也解決了傳統血壓計測量低血壓患者血壓不準確,或因膚色結果出現偏差等問題。
從論文和加州理工的表述來看,Esperto應該已經在各方面完全碾壓現有的血壓計了,尤其是它測量的是真實血壓,並可連續測量。簡而言之就是,未來血壓可能會像心電圖一樣顯示了,並且可能集成到手錶等小型設備上,這將對醫院診療產生多大的影響啊。可以說是醫學領域的革命性進步,可能會徹底改變遊戲規則。
Esperto目前已在小型臨牀研究中測試,希望它能儘快獲得現實應用,爲心血管疾病的早期診斷和治療帶來重大益處。
這項研究已發表在7月30日PNAS Nexus雜誌上。
參考:
Resonance sonomanometry for noninvasive, continuous monitoring of blood pressure, PNAS Nexus, Volume 3, Issue 7, July 2024, page 252, https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae252
https://www.caltech.edu/about/news/caltech-team-develops-first-noninvasive-method-to-continually-measure-true-blood-pressure