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创建时间:2025-05-22 00:00

剑桥大学研究人员开发可革新心脏病筛查的手持设备

该设备有望成为一种平价、可推广的心脏健康筛查方案,尤其适用于医疗资源有限的地区。

 

—— 阿努拉格·阿加瓦尔

 

 

 

 

研究人员开发出一种新型手持设备,该设备有望取代听诊器成为检测部分类型的心脏病的工具。

 

剑桥大学研究人员开发了一种新型设备,无论使用者是否具备医学培训背景,都能轻松准确地记录心音。与传统听诊器不同,该设备即使未精确放置在胸前也能正常运作;它的感应区域更大且更灵活,这能比传统听诊器捕捉到更清晰的心音。

 

该设备还可隔着衣物使用,使患者,尤其是女性患者,在体检或社区心脏健康筛查中更加舒适。

 

记录下的心音可保存在设备中,用于检测心脏瓣膜病的迹象。研究团队还在开发一套可自动识别瓣膜病迹象的机器学习算法。相关研究成果已发表在《IEEE生物医学与健康信息学期刊》上。

 

心脏瓣膜病(瓣膜性心脏病,简称VHD),被称为“下一个心脏流行病”,该疾病预后比许多癌症还要严重。多达50%的中重度VHD患者未被及时诊断,许多患者直到病情加重并出现严重并发症时才就诊。

 

在英国,国家医疗服务体系(NHS)和国家健康与临床优化研究所(NICE)已将心脏瓣膜病列的早期诊断作为关键目标,以改善患者生活质量并降低医疗成本。

 

通过听诊器进行听诊,是目前诊断心脏瓣膜病的主要手段。然而,仅有38%的疑似瓣膜病患者在向全科医生就诊时接受了听诊检查。

 

“VHD的症状常与某些呼吸系统疾病混淆,因此很多患者未能接受听诊检查。” 研究负责人、剑桥大学工程系的阿努拉格·阿加瓦尔教授表示。“而且,通过听诊器诊断心脏瓣膜病的准确率本身并不高,且必须由全科医生进行操作。”

 

此外,听诊检查通常需要患者脱下部分衣物,这在全科医生的短时间问诊中既耗时,又令患者,尤其是女性患者在例行筛查中感到不适。

 

诊断心脏瓣膜病的“金标准”是心脏超声检查,但这只能在医院进行,且NHS的等候名单非常长——许多医院的排队时间为6到9个月。

 

“为了减少候诊人数,并确保能足够早地诊断出心脏瓣膜疾病,以便通过简单的干预措施来提高患者的生活质量,我们希望开发一种可替代听诊器的简便筛查工具。”阿加瓦尔表示。

 

阿加瓦尔和团队研发了一种或可成为理想解决方案的手持设备,其尺寸约与杯垫相当。该设备可供任何健康专业人员使用,能准确记录心音,且能隔着衣物操作。

 

常规或电子听诊器通常仅有一个传感器,而剑桥团队研发的设备拥有六个传感器,因此医生、护士,甚至未受过医学培训者也更容易获得准确读数——仅因其感应面积更大。

 

该设备使用了可传导振动的材料,因此能够隔衣检测,这在进行社区筛查项目以保护患者隐私时尤为重要。六个传感器之间填充有吸收振动的凝胶,以避免彼此干扰。

 

研究人员在体型各异的健康志愿者身上测试了该设备,并记录了其心音。下一步,他们将在临床环境中对多种患者人群进行测试,并与心脏超声结果进行比对。

 

在设备研发的同时,研究团队还开发了一种机器学习算法,可利用记录的心音自动检测瓣膜病征兆。初步测试表明,该算法在识别心脏瓣膜病方面优于全科医生。

 

“若试验成功,该设备有望成为一种平价、可推广的心脏健康筛查方案,尤其适用于医疗资源有限的地区 ” 阿加瓦尔说。

 

研究人员表示,该设备可以成为对等待超声心动图检查的患者进行分类的有用工具,使疑似瓣膜病患者能更早到医院就诊。

 

剑桥大学旗下商业化机构Cambridge Enterprise已为该设备申请专利。阿努拉格·阿加瓦尔是剑桥大学伊曼纽尔学院院士。