无线可穿戴生物力学传感器可监测软组织疾病患者的皮肤弹性
2026-07-23 10:35:06   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

据麦姆斯咨询报道，美国西北大学（Northwestern University）的科学家们开发出一种新型无线可穿戴生物力学传感器，能够持续监测淋巴水肿和硬皮病等软组织疾病患者的皮肤弹性，相关研究成果以“A wearable biomechanical system for medical evaluation of soft tissue disorders”为题，发表在《科学进展》（Science Advances）期刊上，该传感器有助于软组织疾病的早期发现，并能为制定更优的护理策略提供依据。

这种无线可穿戴传感器可直接贴附于患者皮肤上，能够测量组织弹性，并无线传输有关疾病进展的关键数据。这使得医护人员能够远程获取患者在家中的监测数据，从而有可能免去患者亲自前往诊所进行检查的需要。

无线可穿戴生物力学传感器

该研究论文的共同通讯作者Ann Marie Flores说道：“这种传感器的优势在于其体积小巧，且具备巨大的家庭应用潜力。对于那些深知自身存在患病风险、需要持续监测和检测病情的患者而言，它提供了一个理想的居家监测工具，能够将数据直接传输给医生。这正是我们的目标。”

淋巴水肿是由感染、癌症治疗或某些情况下的基因突变导致淋巴管受损而引发的慢性组织肿胀。目前针对淋巴水肿的诊断方法包括：测量患处体积；利用生物阻抗谱或组织介电常数测量细胞外液；以及进行全面的临床检查。淋巴水肿目前尚无治愈方法，因此持续监测对于延缓疾病进展和预防感染至关重要。

由淋巴水肿引起的皮肤僵硬通常通过压陷测试（按压肿胀部位以检测液体积聚情况）、皮肤吸附测试或弹性成像技术进行测量。尽管这些方法行之有效，但它们往往需要使用笨重的设备，依赖人工临床检查，并且随着淋巴水肿病情的进展，其灵敏度会下降。

这款新型无线可穿戴生物力学传感器采用了由John Rogers博士实验室开发的技术；该传感器具有柔性，可直接贴附于患者身体不同部位的皮肤上。

John Rogers实验室博士后研究员、该研究的主要作者Min-Seung Jo博士说道：“该传感器利用MEMS加速度计产生振动，并根据振动情况收集有关皮肤僵硬度、弹性和抗压性的信息。随后，传感器可将这些数据无线传输给患者的医护人员。该传感器能够无线传输数据，我们可以直接分析振动的幅度和频率，从而得出皮肤模量值。”

此外，该传感器还在患有癌症相关淋巴水肿及系统性硬皮病（一种罕见的自身免疫性疾病，因胶原蛋白过度产生导致皮肤局部异常增厚）的患者身上进行了验证。

在这两项研究中，研究人员发现，该传感器较大的皮肤接触面积实现了对更深层组织的监测，从而改善了对疾病严重程度及进展的整体评估。与市面上利用生物阻抗和组织介电常数检测早期淋巴水肿的临床设备相比，该传感器也显示出更强的相关性。

与其它方法（特别是生物阻抗谱法）不同，该传感器灵敏度极高，能够区分淋巴水肿的三个不同阶段。研究人员还发现，该传感器较大的皮肤接触面积改善了对患者肌肉运动及放松期间皮肤硬度的测量。

研究人员指出，尽管淋巴水肿的诊断与分期仍需临床专业知识，但这种新型传感器能让患者在舒适的家中监测病情进展，从而有助于实现早期发现，并提升医疗服务的可及性与整体护理质量。