近日，上?？萍即髮W(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院彭暢團(tuán)隊(duì)在儀器領(lǐng)域權(quán)威期刊Measurement發(fā)表一項(xiàng)突破性研究，報(bào)道了一種用于連續(xù)血流監(jiān)測(cè)的可拉伸多普勒超聲貼片。該貼片輕薄柔軟、可在日?；顒?dòng)中穩(wěn)定貼合皮膚，有望把以往依賴(lài)醫(yī)院設(shè)備和專(zhuān)業(yè)操作的血流監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步推進(jìn)到更便捷的居家長(zhǎng)期健康管理場(chǎng)景。

圖1. 可拉伸多普勒超聲貼片結(jié)構(gòu)示意圖及超聲換能器爆炸視圖。

血流速度是心血管評(píng)估的重要指標(biāo)，但現(xiàn)有監(jiān)測(cè)方法受限明顯。侵入式監(jiān)測(cè)信號(hào)穩(wěn)定卻有創(chuàng)傷和感染風(fēng)險(xiǎn)，難以長(zhǎng)期使用；常見(jiàn)非侵入式多普勒探頭需手持定位，設(shè)備較大且依賴(lài)操作者經(jīng)驗(yàn)，行走或關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)易移位，難以實(shí)現(xiàn)真正連續(xù)測(cè)量。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合柔性電子與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出核心面積約2×4厘米、重量約2克的貼片式系統(tǒng)，使監(jiān)測(cè)從“短時(shí)、定點(diǎn)、他人操作”走向“長(zhǎng)時(shí)、可穿戴、貼身使用”。

在結(jié)構(gòu)上，貼片采用六陣元換能器對(duì)稱(chēng)排布，集成于預(yù)置30度傾角的柔性基底，貼附后形成穩(wěn)定60度入射角探測(cè)皮下血管，減少佩戴過(guò)程中角度變化帶來(lái)的誤差，提升測(cè)量準(zhǔn)確性與重復(fù)性。貼片具備良好柔順性，最高可拉伸約30%，能貼合皮膚及關(guān)節(jié)彎曲區(qū)域，維持相對(duì)穩(wěn)定的耦合與信號(hào)質(zhì)量。

圖2. 可拉伸多普勒超聲貼片實(shí)物展示。

工藝上，研究團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)化蛇形電極制備流程，減少傳統(tǒng)銅/聚酰亞胺轉(zhuǎn)印與旋涂等步驟，降低加工復(fù)雜度并提升可拉伸互連的可實(shí)現(xiàn)性。信號(hào)處理采用“慢時(shí)間采樣”替代傳統(tǒng)正交解調(diào)，降低計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)同時(shí)提取多普勒頻移并反演血流速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在20–100 cm/s范圍誤差為4.1%–12%，可清晰捕捉脈動(dòng)流波形變化，覆蓋頸動(dòng)脈等主要血管典型速度區(qū)間。

這種可拉伸多普勒超聲貼片為心血管相關(guān)疾病的早期篩查與長(zhǎng)期隨訪(fǎng)提供了新的技術(shù)路徑。隨著可穿戴連續(xù)監(jiān)測(cè)進(jìn)一步走向穩(wěn)定、舒適與易用，面向個(gè)體的日常健康管理與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警有望獲得更實(shí)時(shí)、更貼近生活的血流信息支撐。上?？萍即髮W(xué)生醫(yī)工學(xué)院碩士研究生李元龍為論文第一作者，彭暢教授為通訊作者。上海科技大學(xué)為第一完成單位。

圖3. 可拉伸多普勒超聲貼片血流速度測(cè)量結(jié)果。

論文標(biāo)題：A stretchable wearable Doppler ultrasound patch for continuous vascular monitoring

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.measurement.2026.120490