"怀长期主义,聊医工科技"
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近日,一直关注超声新材料投资机构Microtech Ventures大幅报道了加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师团队近期开发出的一款突破性的穿戴式超声设备,该设备能够实现肌肉活动的长期无线监测,为医疗保健和人机交互领域带来了全新可能性。这款设备无需侵入性操作,通过粘附层贴于皮肤表面,由电池供电,能够提供高分辨率的肌肉功能追踪。
这一研究由UCSD化学与纳米工程系教授、Jacobs Faculty Scholar Sheng Xu教授领导,并与医学院教授兼UCSD健康中心肺病专家Jinghong Li教授合作完成,相关成果已于10月31日发表在《Nature Electronics》杂志上。
创新设计:小型化、无线化与高性能
该设备采用柔性硅弹性体外壳,内部集成三大核心组件:
单一超声换能器:用于发送和接收超声波。
定制无线电路:控制换能器、记录数据并无线传输至计算机。
锂聚合物电池:为系统供电,续航时间可达至少3小时。
不同于传统的肌电图(EMG),这款超声设备通过深入组织提供高分辨率影像,克服了EMG信号分辨率低、易受干扰等缺点。研究团队还创新性地使用单一换能器捕捉深层组织信号,并通过人工智能算法实现高精度的肌肉活动识别。
应用场景一:呼吸健康监测
在测试中,该设备佩戴于胸腔上方,用于监测膈肌运动和厚度,这对评估呼吸健康尤为重要。例如:
追踪膈肌活动可辅助诊断哮喘、肺炎、**慢性阻塞性肺病(COPD)**等疾病。
精确监测膈肌厚度(亚毫米级精度)有助于评估机械通气患者的膈肌功能。
研究团队在小规模临床试验中,成功区分了健康人群与COPD患者的不同呼吸模式。这一功能展示了该设备在呼吸护理领域的临床应用潜力。
应用场景二:人机交互与肌肉运动控制
当设备佩戴于前臂时,能够精准追踪手部和腕部肌肉活动。研究人员开发的人工智能算法可从超声信号中识别13种自由度的手势,包括:
10个手指关节的运动。
3个腕部旋转角度。
这一高灵敏度系统在概念验证实验中展现了卓越性能:
参与者佩戴设备操控机械臂完成移液操作。
通过腕部动作控制虚拟游戏中的鸟类飞行,展示了在假肢控制、游戏和人机交互等领域的潜力。
核心优势与未来展望
相比传统技术,该设备具备以下显著优势:
高分辨率与深度探测:能够区分单个肌肉纤维的活动。
便携性与舒适性:体积小、重量轻,可贴合皮肤实现日常使用。
智能化与多功能性:结合人工智能算法实现高效信号处理和运动识别。
展望未来,研究团队计划进一步优化设备的准确性、便携性、能效和计算能力,以满足更多临床需求和商业化应用。
Microtech Ventures是一家专注于战略风险投资、天使投资和并购咨询服务的机构,致力于加速MEMS(微机电系统)、传感器和微技术的发展,以推动人类文明进步和提升生活质量。
Microtech Ventures 公司成立于2017年,总部位于美国密歇根州伯明翰市。CB Insights 其团队拥有深厚的行业知识和广泛的网络,结合实际的战略经验,能够迅速识别并促成多种机会,最大化股东价值,确保成功的结果。Microtech Ventures Microtech Ventures主要参与传感器和MEMS公司的Pre-Seed、Seed和A轮融资,重点关注汽车、医疗、机器人、无人机和物联网等新兴应用领域。Microtech Ventures 此外,公司还提供并购咨询服务,专注于交易额在500万至1.5亿美元之间的成长阶段公司,涵盖战略评估、市场研究、业务评估、潜在买家识别等服务。Microtech Ventures 自成立以来,Microtech Ventures已投资23家公司,其中包括Lidwave、Oculi和Applied Brain Research等。PitchBook 其使命是通过促进传感器、MEMS和微技术的发展,为人类文明的进步和市场价值的创造做出贡献。
"怀长期主义,聊医工科技"
我是超哥,超声行业17年老伙计,做过研发,搞过生产,趟过市场,开过(在开)公司;越野跑爱好者;工作狂;沟通粗暴直接;严苛完美主义者;起伏皆为过往;信奉长期主义和第一性原则;欢迎来聊来组局...
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