近日，上海科技大学生物医学工程学院彭畅课题组研发了一种用于膀胱容积连续监测的柔性可穿戴超声器件，实验验证了该器件良好的机械和声学性能，及其监测准确性。研究成果以“A Stretchable and Wearable Ultrasonic Transducer Array for Bladder Volume Monitoring Application”为题发表于传感器工程和技术领域期刊IEEE Sensors Journal。
膀胱监测是测量和评估膀胱功能和健康状况的过程，专业人员可据此评估膀胱储存和排空尿液的能力，并检测可能存在的异常或问题，是泌尿科护理的重要组成部分。导尿术是测量排尿后残余体积的“金标准”方法，它将导管插入膀胱并测量排尿后的残余尿液量。该侵入性方法会使患者感到不舒服，并有感染和创伤的风险。与传统方法相比，非侵入式可穿戴膀胱容积监测系统具有多种优势：有助于连续监测，使医疗保健提供者能够实时监测膀胱容积波动；使患者佩戴舒适和便利，还可使患者在不需要帮助的情况下监测他们的膀胱容积，从而提高他们的生活质量并减轻护理人员的负担。
研究人员提出了一种用于膀胱容积连续监测应用的柔性可穿戴超声器件。该器件由压电超声换能器阵列、蛇形金属电极、硅胶基底材料，以及柔性扁平电缆组成。器件的中心频率约为4.0 MHz，−6 dB 带宽可达57.6%。整个柔性可穿戴超声器件的厚度仅为0.11 cm，重量仅为2.5 g，弹性拉伸率高达40%。通过最小二乘椭球拟合法计算球囊-膀胱体模的体积（体积范围：10-405 mL），平均绝对百分比误差（MAPE）为9.4%，平均绝对误差（MAE）为11.9 mL，证明了该柔性可穿戴超声器件在监测膀胱容积方面的准确性。
用于膀胱容积连续监测的柔性可穿戴超声器件示意图
上海科技大学生医工学院彭畅课题组硕士研究生浦聪为论文第一作者，彭畅教授为通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。
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