血流成像手表可以随时随地查看体内血液情况

 高分辨率光声成像技术已缩小到能装进手表里

光声成像的工作原理是这样的。首先，物体吸收光，这里是激光脉冲。被吸收的光能转化为热能，产生温升。然后，热弹性膨胀产生可探测的声波。超声波成像和光声成像的区别在于，前者能识别解剖结构，而后者则能获得分辨率更高的功能和结构图像。

由于光声成像可以穿透2-3厘米（0.8-1.2英寸）深的组织，它已被用于扫描血管、估算血液含氧量（血氧饱和度）以及诊断皮肤病和癌症。中国南方科技大学（SUSTech）的研究人员开发出了一种光声成像装置，其体积小到可以装在手表里。

"虽然光声成像对血液动力学的变化极为敏感，但成像接口的小型化和优化困难重重，限制了可穿戴光声设备的发展，"概述研究人员新系统的研究报告通讯作者奚磊说。"据我们所知，这是首个适合医疗保健应用的光声可穿戴设备"。

血液动力学是血液流动的动力学。记录心率、血压和血氧饱和度等血液动力学参数可以衡量心脏的工作状况。

研究人员的设备包括一块带有成像界面的手表、一台手持电脑和一个装有激光器和电源的背包（背包重量为 7 千克/15 磅）。它的设计允许佩戴者自由移动。该设备的激光焦点可调整，这意味着它能够对皮肤等多层结构成像，其 8.7 微米的分辨率足以在直径约 3 毫米的最大视野内对皮肤中的大多数微小血管成像。

志愿者佩戴光声装置在不同条件下进行测试，如行走时或袖带暂时阻断手臂血流时。测试表明，该系统可用、小巧、稳定，可以自由移动。

"像我们开发的这种微型可穿戴成像系统有可能被社区卫生中心用于疾病的初步诊断，或在医院环境中用于血液循环相关参数的长期监测，为各种疾病的治疗提供有价值的见解，"奚磊说。"随着进一步开发，这种系统还可用于早期检测牛皮癣和黑色素瘤等皮肤病，或分析烧伤情况。"

研究人员正在努力研制一种激光源更小、脉冲重复率更高的系统，这将使系统更加紧凑、轻便，同时提高安全性和分辨率。最终，这将包括抛弃背包。

鉴于现代激光二极管技术和电子信息技术的飞速发展，研制出更先进、更智能、不需要背包的光声手表应该是完全可行的。他们还希望改进设备，使其能够承受更剧烈的体力活动，如跑步和跳跃。此外，他们还希望加入更多血液动力学参数，包括对血管数量和体积的定性评估，这将有助于该系统用于癌症和心血管疾病的早期诊断。

这项研究发表在《光学通讯》杂志上。