為了指導醫(yī)療決策，每年都需要在重癥監(jiān)護室、急診室和手術室放置數百萬根用于監(jiān)測有創(chuàng)動脈壓的導管。為了準確評估動脈血壓，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。每當患者移動或調整床位時，醫(yī)護人員都必須相應調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，通常會導致血壓測量不準確。

據麥姆斯咨詢報道，近日，美國華盛頓大學的研究人員開發(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)務人員減輕工作負擔。相關研究成果已發(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、低功耗可穿戴設備和揚聲器陣列構成，可以自動跟蹤靜壓參考點高度，從而在無需手動調整壓力傳感器的情況下對壓力測量值進行校正。低功耗可穿戴設備配備藍牙芯片、加速度計和麥克風，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備捕獲。通過這些信號，高度跟蹤系統(tǒng)能夠連續(xù)準確地確定可穿戴設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)能夠準確測量當前臨床標準測量值3 mmHg以內的平均動脈壓，同時，當心臟高度變化時能夠自動校正測量值。

基于可穿戴聲學設備的高度跟蹤系統(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)高度計算的中位數誤差為0.6 cm，對應的平均壓力測量差低于1 mmHg。此外，與激光測距結果相比，95%的測量值在2 mmHg以內。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60 Hz的速率計算血壓調整。

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，標準偏差較大，為2.8 mmHg，這符合國際標準化組織/美國國家標準協會（ISO/ANSI）標準，壓力傳感器的精度± 3 mmHg。

雙傳感器臨床評估設置

雙傳感器臨床試驗結果

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

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