為了指導醫療決策，每年都需要在重癥監護室、急診室和手術室放置數百萬根用于監測有創動脈壓的導管。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出一種低功耗可穿戴高度跟蹤系統，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。該系統可以有效提高有創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控患者的工作，幫助醫務人員減輕工作負擔。相關研究成果已發表于Communications Medicine期刊。

這項研究工作提出的高度跟蹤系統由小型、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，高度跟蹤系統能夠連續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

在高度跟蹤系統的臨床試驗中，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動脈壓監測系統。它可以提供自動動脈壓校正，無需手動調整傳感器高度，適用于需要有創動脈壓監測的患者。該系統的算法能夠以高達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護室和手術室中得到廣泛應用。重癥監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，重癥監護室中護士會執行各種護理任務，需要頻繁調整病床高度以減小自身職業傷害的風險，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護人員的工作負擔，并有效提高有創動脈壓測量的準確性。

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