突破性的超声贴片实时跟踪血流和胎儿健康

据美国加州大学圣地亚哥分校（University of California, San Diego,）2026年6月12日报道（https://scitechdaily.com/breakthrough-ultrasound-patch-tracks-blood-flow-and-fetal-health-in-real-time/），一种新的可穿戴超声波贴片可以在怀孕期间对胎儿和脐带进行持续监测，旨在实时提供长期、免提的胎儿健康监测。

加州大学圣地亚哥分校的工程师，开发了一种柔软、可穿戴的超声波贴片，可以一次连续监测胎儿数小时，同时即使胎儿和脐带在整个怀孕期间移动，也能保持可靠的性能。

该设备可以帮助医生在高危妊娠早期发现并发症。在临床测试中，该贴片在一例中检测到胎儿信号持续异常，促使早期剖腹产。研究人员表示，干预措施可能有助于挽救婴儿的生命。该技术还可以改善资源匮乏地区获得产前护理的机会，在这些地区，训练有素的超声波专家和持续监测往往不可用。相关研究结果已经在《自然生物技术》发表——Reference: “Fetal monitoring for high-risk pregnancies using a wearable ultrasound patch” by Geonho Park, Yizhou Bian, Hao Huang, Sai Zhou, Siyu Qin, Muyang Lin, Xinyi Yang, Aaron Lee, Anand Ramkumar, Mariana Tome, Jayne Lander, Xiangjun Chen, Shenghan Wang, Pranavi Bheemreddy, Liam Stanton, Ren Sheng, Guihuan Guo, Mabel Shehada, Ruotao Wang, Alexa Roa, Chengchangfeng Lu, Wentong Yue, Ray S. Wu, Xiaoxiang Gao, Hongjie Hu, Amer Yaghi, Mark Liu, Lawrence Impey, Sally L. Collins, Aris T. Papageorghiou, Louise C. Laurent, Keith A. Wear, Antoniya Georgieva and Sheng Xu, 26 May 2026, Nature Biotechnology.DOI: 10.1038/s41587-026-03140-1. https://www.nature.com/articles/s41587-026-03140-1

“可穿戴超声技术有可能实现持续的产前监测，并以以前不可能的方式改善妊娠结果，”该研究的共同第一作者Geonho（Tom）Park说，他是加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院(UC San Diego Jacobs School of Engineering. Park co-led the study with fellow UC San Diego Jacobs School of Engineering)的化学和纳米工程博士生。Park与加州大学圣地亚哥大学雅各布斯工程院的Yizhou Bian、Hao Huang和Sai Zhou共同领导了这项研究。

自主跟踪克服了胎动挑战

大多数产前超声波只能简要了解胎儿健康状况，需要训练有素的超声波医生来操作设备。相比之下，新的贴片设计为留在身体上，实时连续监测婴儿的解剖结构和血流，而无需手动放置超声波探头。

Yizhou Bian说：“为了在发现先兆子痫等并发症所需的时间内全面监测母亲和婴儿，你需要一个可以持续工作的系统。这就是为什么这种超声技术的传感深度、功能能力和自主性至关重要。”

超声波贴片是由易于弯曲的软材料制成的。长期胎儿监测的最大障碍之一是胎儿和脐带的持续运动。为了解决这个问题，研究人员创建了自主跟踪算法，可以在脐带移动时自动定位和跟踪脐带。这使得贴片即使在母亲或胎儿改变位置时也能收集一致的测量值。

Hao Huang说：“通过持续监测，我们能够观察到血流的动态波动，而常规超声检查可能会错过这些波动。”

妊娠并发症的早期检测

“我们的系统甚至在我们的一次临床访问中检测到异常，”Park补充道。“那次怀孕后来在29周时分娩，这表明持续监测可以帮助我们比现在更早地发现并发症。”

这项研究建立在加州大学圣地亚哥分校化学和纳米工程教授Sheng Xu实验室十多年的可穿戴超声研究的基础上。Sheng Xu的团队之前已经开发了可穿戴超声系统，其应用包括无创中心血压监测, 移动式心脏监测，以及基于手势的机器人设备控制。这项工作是在加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的Aiiso Yufeng Li化学与纳米工程系（Aiiso Yufeng Li Family Department of Chemical and Nano Engineering at the UC San Diego Jacobs School of Engineering）进行的。

在这项新研究中，研究人员在加州大学圣地亚哥分校雅各布斯医疗中心（Jacobs Medical Center at UC San Diego Health）和牛津大学约翰·拉德克利夫医院（John Radcliffe Hospital at the University of Oxford）进行的一项多中心临床试验中测试了该贴片。 该贴片产生的测量值与使用标准手持超声设备收集的测量值非常接近。

广泛的临床测试证明了广泛的适用性

研究人员从62名孕妇身上收集了几个小时的连续监测数据。该组包括健康孕妇和受妊娠期糖尿病、子痫前期、高血压和胎儿生长异常影响的孕妇。

该团队现在的目标是将该补丁集成到一个紧凑的电子平台中，最终实现完全无线操作。

这项工作得到了Wellcome Leap（HER01430）、美国国立卫生研究院 {National Institutes of Health (1R01EB033464-01 and 1R01HL171652-01)}、以及加州大学圣地亚哥分校加快创新推向市场（Accelerating Innovation to Market at UC San Diego）的资助。

上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道。

支持单位：