為了指導(dǎo)醫(yī)療決策，每年都需要在重癥監(jiān)護(hù)室、急診室和手術(shù)室放置數(shù)百萬根用于監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓的導(dǎo)管。為了準(zhǔn)確評估動脈血壓，需要將與靜脈輸液桿連接的壓力傳感器放置在與患者身體（通常是心臟）靜壓參考點相同的高度。每當(dāng)患者移動或調(diào)整床位時，醫(yī)護(hù)人員都必須相應(yīng)調(diào)整壓力傳感器的高度。由于沒有警報指示患者和傳感器高度之間的變化，通常會導(dǎo)致血壓測量不準(zhǔn)確。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近日，美國華盛頓大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種低功耗可穿戴高度跟蹤系統(tǒng)，可以通過聽不見的聲音信號來跟蹤患者靜壓參考點的高度變化，并自動校正血壓測量值。該系統(tǒng)可以有效提高有創(chuàng)動脈壓測量的準(zhǔn)確性，并通過自動化以往需要手動操作和密切監(jiān)控患者的工作，幫助醫(yī)務(wù)人員減輕工作負(fù)擔(dān)。相關(guān)研究成果已發(fā)表于Communications Medicine期刊。

這項研究工作提出的高度跟蹤系統(tǒng)由小型、無線、低功耗可穿戴設(shè)備和揚聲器陣列構(gòu)成，可以自動跟蹤靜壓參考點高度，從而在無需手動調(diào)整壓力傳感器的情況下對壓力測量值進(jìn)行校正。低功耗可穿戴設(shè)備配備藍(lán)牙芯片、加速度計和麥克風(fēng)，可通過心電圖（ECG）電極貼在患者身上。揚聲器陣列（定位器）由四個揚聲器組成，其發(fā)出的聲音信號會被可穿戴設(shè)備捕獲。通過這些信號，高度跟蹤系統(tǒng)能夠連續(xù)準(zhǔn)確地確定可穿戴設(shè)備在患者身上的三維位置，并利用z平面（垂直）信息來校正血壓測量值。這項研究的目的是確保高度跟蹤系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測量當(dāng)前臨床標(biāo)準(zhǔn)測量值3 mmHg以內(nèi)的平均動脈壓，同時，當(dāng)心臟高度變化時能夠自動校正測量值。

基于可穿戴聲學(xué)設(shè)備的高度跟蹤系統(tǒng)

在高度跟蹤系統(tǒng)的臨床試驗中，研究人員使用了兩種傳感器：臨床傳感器和固定式傳感器。臨床傳感器被貼在患者心臟高度的皮膚上（靜壓參考點），有足夠的導(dǎo)管長度，可以隨患者上下移動。固定傳感器被連接到床旁邊的靜脈注射桿，以滿足臨床試驗需要。

在臨床評估中，該系統(tǒng)高度計算的中位數(shù)誤差為0.6 cm，對應(yīng)的平均壓力測量差低于1 mmHg。此外，與激光測距結(jié)果相比，95%的測量值在2 mmHg以內(nèi)。對于平均動脈壓而言，這很可能是臨床上的不顯著差異，表明該技術(shù)可以被納入有創(chuàng)動脈壓監(jiān)測系統(tǒng)。它可以提供自動動脈壓校正，無需手動調(diào)整傳感器高度，適用于需要有創(chuàng)動脈壓監(jiān)測的患者。該系統(tǒng)的算法能夠以高達(dá)60 Hz的速率計算血壓調(diào)整。

在臨床研究中，該系統(tǒng)計算出的平均動脈壓測量值的平均差很小，為0.19 mmHg，標(biāo)準(zhǔn)偏差較大，為2.8 mmHg，這符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ISO/ANSI）標(biāo)準(zhǔn)，壓力傳感器的精度± 3 mmHg。

雙傳感器臨床評估設(shè)置

雙傳感器臨床試驗結(jié)果

研究人員稱，未來，該可穿戴聲學(xué)設(shè)備有望在重癥監(jiān)護(hù)室和手術(shù)室中得到廣泛應(yīng)用。重癥監(jiān)護(hù)室的患者可能會在床上調(diào)整自己的位置，他們也可能會有探視者，利用該設(shè)備，可以在不通知護(hù)士的情況下調(diào)整床的高度。此外，重癥監(jiān)護(hù)室中護(hù)士會執(zhí)行各種護(hù)理任務(wù)，需要頻繁調(diào)整病床高度以減小自身職業(yè)傷害的風(fēng)險，而每次高度變化都要求護(hù)士記住并調(diào)整動脈插管的壓力傳感器位置，利用該設(shè)備將會幫助減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)，并有效提高有創(chuàng)動脈壓測量的準(zhǔn)確性。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s43856-023-00296-8