入耳式可穿戴设备实现无创连续血压监测
2025-06-06 22:46:01 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
研究人员开发的入耳式可穿戴血压监测设备集成了定制化电路、硬件和软件系统，通过将光电容积脉搏波（PPG）传感器与可充气细管相结合，来检测耳道下耳后动脉的血流变化。监测数据通过蓝牙传输至配套手机等终端应用程序（App），实现全数据追踪与分析。
随着智能手表等可穿戴设备的出现，我们可以轻松获得从心率到血氧饱和度等多项人体生理指标。近期，美国科罗拉多大学丹佛分校（University of Colorado Denver，CU Denver）的研究人员也正致力于研发一种入耳式可穿戴设备，用于监测人体另一项关键的健康参数：血压。
据麦姆斯咨询报道，在美国科罗拉多州经济发展和国际贸易办公室的资助下，CU Denver电子工程助理教授Nam Bui及其团队成功研发出一款创新的可穿戴设备，其通过人体耳部实现血压的连续监测。该研究团队负责人Nam Bui表示：“我们在与医生合作另一个项目时萌生了这一想法。他们提出了实际的血压监测需求，而我们的目标是保证患者在使用这款设备时轻松便捷。”
CU Denver电子工程助理教授Nam Bui展示入耳式可穿戴血压监测设备示意图
目前，该研究团队正致力于推动该技术的商业化进程。Nam Bui指出：“当下的传统袖带式血压监测设备既笨重，佩戴也不舒适，极大地限制了需要频繁测量血压的患者活动。而我们的可穿戴设备只需像佩戴助听器一样轻松置入耳道即可连续测量血压。”
血压监测是医疗保健中的常规环节，但对部分患者而言，监测需求更为频繁。连续血压监测是心脏病、中风、高血压、肾病和糖尿病等多种疾病治疗方案的核心组成部分，但传统方式操作难度极大。随着智能技术的兴起，Nam Bui团队希望研发一种可穿戴且无创的血压测量方案。
Nam Bui团队开发的入耳式可穿戴血压监测设备集成了定制化电路、硬件和软件系统，通过将光电容积脉搏波（PPG）传感器与可充气细管相结合，来检测耳道下耳后动脉的血流变化。监测数据通过蓝牙传输至配套手机等终端应用程序（App），实现全数据追踪与分析。
入耳式可穿戴血压监测设备组成：（1）一个连接到入耳式可充气细管（或气囊）的PPG传感器；(2) 一个气泵、一个压力传感器和一个阀门控制模块，用于控制可充气细管（或气囊）与耳内皮肤的接触，从而实现脉搏波的测量；(3) 血压估计算法。
入耳式PPG传感器和气囊设计
在与医院合作开展的35例患者试点测试中，该可穿戴设备的血压测量误差率完全符合美国医疗器械促进协会（AAMI）批准的医疗器械误差范围。下一步，该团队计划优化设备性能、提升外观设计，并完成美国食品药品监督管理局（FDA）的认证流程。以推动设备进入医疗机构并投入临床使用。目前，该设备已提交专利申请。
入耳式可穿戴血压监测系统图示
Nam Bui表示，这款设备预计需5至8年才能推向市场。他补充道：“我们仍有大量研究工作待完成。”根据多项基于美国FDA数据的研究显示，一款医疗设备从研发到上市通常需要3至7年，而药品研发周期甚至长达12年。
入耳式可穿戴血压监测设备原型
为了支持Nam Bui团队的研究，美国科罗拉多州经济发展和国际贸易办公室于2024年12月向其提供了专项资助。此外，Nam Bui还参加了美国国家科学基金会（NSF）的创新团队项目（ICorps），该项目旨在帮助科研人员将创新成果转化为惠及社会的实际应用。他说：“这正是我和我的团队的目标：解决实际问题。在此项目中，我们希望助力医疗工作者改善患者诊疗效果。”
Nam Bui于2023年加入科罗拉多大学丹佛分校，研究方向聚焦于结合人工智能（AI）的智能传感方法。Nam Bui拥有丰富的学术背景，也在私营企业任职和帮助初创企业孵化。他早期发表的关于入耳式血压监测设备的研究成果曾荣获2019年的ACM移动计算与移动网络国际会议（ACM MobiCom）“最佳论文奖”。
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