加州大學(xué)圣地亞哥分校徐升團(tuán)隊(duì)在頂級(jí)科學(xué)期刊《Nature》上發(fā)表了題為“Transcranial volumetric imaging using a conformal ultrasound patch”的研究論文，展示了一種革命性的超聲貼片技術(shù)，在經(jīng)顱三維成像和連續(xù)監(jiān)測(cè)腦血流方面展現(xiàn)出了巨大潛力。這一突破性的技術(shù)為神經(jīng)血管疾病的早期診斷和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)提供了新的可能。

 

  該超聲貼片設(shè)計(jì)精巧，由一個(gè)16×16的超聲換能器矩陣陣列構(gòu)成，中心頻率為2 MHz。每個(gè)換能器通過五層蛇形互連線獨(dú)立連接，形成12 mm×12 mm的陣列口徑，能夠透過顱骨聚焦于腦深部目標(biāo)。研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)備(http://www.weberwork.com/sell/l_4/)上添加了一層銅網(wǎng)電磁屏蔽層，顯著提高了信噪比約5 dB。整個(gè)設(shè)備由硅橡膠封裝，既保證了電絕緣性和生物相容性，又能與不同表面緊密貼合。

 

  通過采用基于超快超聲的發(fā)散波和多角度復(fù)合方法，該超聲貼片能夠同時(shí)展現(xiàn)大腦中威利斯環(huán)上的主要?jiǎng)用}結(jié)構(gòu)，并通過數(shù)據(jù)過濾和噪聲抑制技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)了血管結(jié)構(gòu)的顯示。

 

  研究團(tuán)隊(duì)在36名參與者身上驗(yàn)證了該超聲貼片的血流測(cè)量精度。與傳統(tǒng)經(jīng)顱多普勒（TCD）探頭相比，新貼片在峰值收縮期速度、平均流速和舒張末期速度等方面均顯示出高度的準(zhǔn)確性。

 

  此外，通過手握測(cè)試、瓦氏動(dòng)作、單詞生成和視覺刺激等活動(dòng)，研究團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了該設(shè)備在不同生理活動(dòng)中的監(jiān)測(cè)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該超聲貼片能夠?qū)崟r(shí)記錄血流速度變化，并與傳統(tǒng)TCD探頭的測(cè)量趨勢(shì)保持一致。更令人興奮的是，該設(shè)備還具備長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的能力，如記錄睡眠中的顱內(nèi)B波，這對(duì)于理解腦內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的清除和疾病恢復(fù)過程具有重要意義。

 

  徐升副教授作為論文通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)作者，帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)包括博士研究生周賽、郜曉翔、Geonho Park和楊心怡，共同完成了這一重要研究。他們的成果不僅標(biāo)志著超聲技術(shù)的重大突破，也為未來的醫(yī)療研究和臨床應(yīng)用開辟了新的道路。這種新型超聲貼片技術(shù)的出現(xiàn)，將極大地促進(jìn)神經(jīng)血管疾病的早期診斷和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，為患者的健康保駕護(hù)航。