2024 年可穿戴超声技术在《Nature》及其子刊上成果斐然，展现出从基础研究到临床验证的全面推进，成为超声领域极具潜力的发展方向。这些研究成果不仅拓展了超声技术的应用边界，更为医疗健康监测带来了全新的思路和方法，有望革新传统医疗模式，实现更便捷、实时、精准的健康管理。
2024 年可穿戴超声技术在多个关键领域取得显著进展，从临床验证到技术创新，为未来医疗健康监测带来了广阔前景。未来，随着技术的不断成熟和挑战的逐步解决，可穿戴超声设备有望成为个人健康管理、远程医疗、疾病早期筛查等领域的重要工具，实现医疗服务从医院到家庭的延伸，为全球健康事业做出更大贡献 。
技术突破与应用进展
生命体征与生理参数监测
血压监测革新：加州大学圣地亚哥分校在 2024 年 11 月 20 日于《Nature Biomedical Engineering》发表的关于穿戴式血压超声传感器临床验证的研究，是可穿戴超声在血压监测领域的重大突破。传统血压测量方法需间断测量，而此传感器利用超声特性，实现连续、动态监测，为高血压患者的日常血压管理提供了更精准的数据支持，有助于及时发现血压波动，预防心血管疾病风险。
脑血流监测新手段：同年 5 月 22 日，该校在《Nature》发表的研究利用超声贴片实现对脑血流的准确和连续监测。脑血流状态与多种神经系统疾病密切相关，该技术可实时反映大脑供血情况，为脑卒中、脑供血不足等疾病的早期诊断和病情监测提供了无创、便捷的监测方式，有助于临床医生及时调整治疗方案。
肌肉与关节功能评估
可穿戴肌回波超声监测系统：2024 年 10 月 31 日，加州大学圣地亚哥分校在《Nature Electronics》发布的可穿戴肌回波超声监测系统，能够实时监测肌肉状态。通过分析超声回波信号，获取肌肉的收缩、舒张等信息，为运动员训练效果评估、肌肉疾病诊断和康复治疗提供了量化依据，可帮助制定个性化的康复计划，提升康复效果。
关节扭矩估计：哈佛大学研究团队于 2024 年 7 月 9 日在《Nature Communications》发表的使用可穿戴超声估计动态活动中的关节扭矩的研究，为关节功能评估开辟新路径。通过可穿戴超声设备测量关节周围肌肉和组织的变化，结合算法计算关节扭矩，为运动医学、骨科疾病诊断与治疗提供关键数据，辅助医生评估关节损伤程度和制定治疗策略。
泌尿系统监测
科奇大学在 2024 年 8 月 22 日于《Nature Communications》发表的用于连续膀胱容量监测的无线灵活超声设备，解决了泌尿系统监测的难题。对于神经源性膀胱、前列腺增生等疾病患者，实时了解膀胱容量至关重要，该设备可穿戴且无线传输数据，实现了患者在日常生活中的自主监测，提高了生活质量，减少了因膀胱过度充盈或排空不全导致的并发症风险。
技术创新与设备研发
柔性与大面积超声阵列：荷兰应用科学研究组织于 2024 年 3 月 30 日在《Nature Communications》发表的医用柔性大面积可穿戴超声阵列，突破了传统超声设备的局限性。柔性设计使其能贴合人体复杂曲面，大面积阵列可同时获取更广泛区域的超声信息，提高成像分辨率和检测准确性，适用于多种身体部位的监测，为全面、精准的健康监测提供了硬件基础。
深层组织监测技术：2024 年 1 月 16 日发表于《Nature Biotechnology》的用于连续深层组织监测的可穿戴超声技术，克服了超声在深层组织监测中的难题。通过优化超声发射与接收技术，实现对深层组织的持续监测，为深部肿瘤、器官病变的早期发现和病情跟踪提供了可能，有助于提高疾病的早期诊断率和治疗效果。
面临挑战与应对策略
挑战：2024 年 6 月 26 日麻省理工学院在《Nature》评论文章中指出可穿戴超声设备面临七个挑战，包括信号干扰与噪声问题、设备小型化与性能平衡、长期佩戴的舒适性与生物相容性、数据传输与隐私保护、多参数监测的准确性与一致性、临床验证的标准化以及成本控制等。这些挑战限制了可穿戴超声设备的广泛应用和商业化推广。
应对策略：针对信号干扰，研究人员不断优化超声信号处理算法；在设备设计上，采用新型材料和结构实现小型化与高性能的结合；通过改进材料和设计提高舒适性与生物相容性；利用加密技术保障数据传输安全和隐私；制定统一的临床验证标准规范研究流程；通过规模化生产和技术创新降低成本，逐步解决这些挑战。
未来发展方向
1. 多模态融合
将超声技术与光学、电生理等其他传感技术结合，实现更全面的生理监测。
2. 人工智能辅助诊断
利用AI算法对超声数据进行实时分析，提高诊断的准确性和效率。
3. 个性化医疗
根据患者的个体差异定制可穿戴超声设备，提供个性化的健康管理方案。
4. 远程医疗与家庭健康监测
通过无线传输技术，将可穿戴超声设备与远程医疗平台结合，实现家庭健康监测和远程诊断。
5. 新材料与新工艺
开发更轻便、柔性、生物相容性更好的材料，提升设备的佩戴舒适性和长期使用安全性。
6. 政策支持与产业化
政府和产业界需要加强合作，推动可穿戴超声技术的标准化和产业化。
总之，2024年是可穿戴超声技术迈向临床应用的关键一年。尽管面临诸多挑战，但其在血压监测、肌肉活动分析、膀胱容量监测、关节扭矩估计、脑血流监测等领域的应用前景广阔。未来，随着技术的进一步成熟和政策的支持，可穿戴超声有望成为医疗健康领域的重要工具，为全球患者提供更便捷、精准的健康管理方案。
