01
PillarWave技術
2024年3月30日，荷蘭國家應用科學研究院（TNO）、Radboud大學醫學中心、特溫特大學（Twente University）的研究人員組成的團隊在Nature Communications期刊上發表了題為“Flexible large-area ultrasound arrays for medical applications made using embossed polymer structures”的論文，提出了一種基于壓電聚合物熱壓印的箔上超聲換能器技術——PillarWave，獲得了組織模拟體模的高品質二維超聲圖像。通過将其功能內建到半徑為3 mm的内窺鏡探頭和大面積（91.2 mm × 14 mm）無創血壓傳感器中，研究人員展示了所提出的P(VDF-TrFE)超聲換能器的機械柔性和有效面積可擴充性。
PillarWave超聲換能器結構顯示及整合到3mm内窺鏡探頭和無創血壓傳感器中
128陣元線性超聲換能器陣列的高分辨率成像
PillarWave超聲貼片的特殊之處是目前世界上首款超薄輕柔/低成本/無鉛可持續/大面積的可對身體表面适形成像和傳感貼片，傳統的超聲傳感器制作技術存在以下痛點:
1） 成本高；
2） 機械上是剛性的，不貼合人體；
3） 含鉛，不可持續；
PillarWave超聲貼片存在：
1） 成本低；
2） 靈活輕柔超薄的設計；
3） 不含鉛，可持續；
4） 接受靈敏度比目前PZT材料高6倍以上；
我們看到PillarWave技術很好的解決了傳統超聲傳感器用于可穿戴超聲領域的痛點，PillarWave技術是可穿戴超聲商業化的一個突破，PillarWave的應用領域是比較廣泛的，開啟超聲監護應用領域，同時将超聲裝置轉入家用領域。PillarWave技術的商業化也會打破傳統超聲都需要超聲技師/醫生手持掃描的現狀。目前TNO正在積極尋找工業合作夥伴将PillarWave在特定應用領域進行商業化。
02
FloPatch産品
Flosonics Medical是第一個将可穿戴式超聲從設想變成現實的公司。Flosonics Medical 專注于可穿戴傳感器、超音波和連接配接裝置的交叉領域。其成立于 2015 年，擁有 20 多名員工從事其現有技術的研發，該技術已獲得 FDA 和加拿大衛生部的準許上市。其第一款無線可穿戴多普勒超聲——FloPatch在2019年被FDA準許上市。
FloPatch産品
FloPatch是一種非侵入式血流檢測超聲裝置，其使用超音波和多普勒效應來評估血流。FloPatch體積非常小有135 mm x 108mm x 43.3 mm ，屬于一次性使用小型器械。其内内含2枚4MHz換能器，提供連續的超音波傳輸和接收，可産生深度約為4cm，寬度約24mm的超音波光束。一個換能器産生超音波，一個則負責接收，接收到的回波頻率，包括被血液反向散射的部分，與發射波束進行比較，通過這種方式，可檢測到兩個波束的重疊體積内任何地方的移動液體，并表征其在換能器方向上的速度分量。
FloPatch可以在急診室、手術室、普通醫療病房和重症監護室等為患者提供實時超聲影像診斷。使用非常友善，塗抹少量凝膠後，将其以一定角度固定在監測部位即可。其就能夠在幾秒鐘内為臨床醫生提供快速、可重複且值得信賴的血流動力學評估。
FloPatch通過藍牙與手機或者電腦上APP将診斷結果告知醫生，APP可以顯示動脈血流速度的實時軌迹。APP上的先進的分析工具可以對心髒活動進行量化，提供心率/VTI等血流動力學名額。
FloPatch頻譜和測量名額顯示
相比傳統的超聲影像裝置，FloPatch的功能比較簡單，目前隻能擷取血管的多普勒頻譜資訊，但FloPatch代表了可穿戴超聲應用的趨勢，最大的優勢是解放醫生的雙手和可以長時間的監測，相信随着技術的發展和臨床的密切結合，FloPatch可以發展特定臨床應用的便于臨床使用的臨床名額，幫助醫生擷取更多的人體資訊。
目前為止，關于可穿戴超聲，我們認識了可穿戴超聲的臨床探索，深入探究了可穿戴超聲的前沿研究，又看到可穿戴超聲的商業化的案例，技術方面在可穿戴超聲領域技術取得了很大的成就，有了低成本和大面積的柔性超聲傳感器，以及無線傳輸/微型電路的解決方案，同時我們也意識到現在走到商業化的PillarWave技術和FloPatch還處于可穿戴超聲商業化的初級探索階段，離真正的商業化使用還有一段距離，還需要和具體臨床場景相結合，提供某一臨床場景獨特的可視化長時間監測的影像和臨床名額。期待貼片式超聲在臨床應用領域的進一步發展，開啟可穿戴成像的新時代！