微型超音波–即时成像与远端监测之突破
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美国麻省理工学院(MIT)机械工程研究所之研究团队近日开发出一种微型超音波贴片
(Bioadhesive ultrasound device, BAUS)，如同邮票ㄧ般大小(长宽1-2mm、厚度3mm)的
皮肤贴片，透过多层结构设计，可长时间(超过48小时)贴附在皮肤表面，进而获得稳定连
续的超音波即时高解析影像，此研究成果已于7月28日发表在Science期刊上。
近年来超音波成像装置在微型化的演进上，透过探头芯片、成像系统及软件控制上的突破
，从医院内大型超音波诊断设备搭配不同用途探头，借由技术人员涂抹于皮肤表面的凝胶
介质将超音波回声信号转为视觉图像，逐步演变成可连接智能手机的手持式超音波仪，巧
妙运用半导体制程将超音波传感器整合于单一探头，可同时用于心脏、腹部、肌肉骨骼等
不同部位的诊断上，大幅地降低成本与开启未来结合云端实现人工智能的自动化分析。
MIT研究团队研发之贴片型超音波探头装置(BAUS device)，主要结构包含顶层的刚性超音
波传感器阵列、底部的控制电路与外层的弹性体层。超音波传感器阵列由高密度及高性能
压电元件组成，并由顶部和底部电路层控制。外层的弹性体层可贴附皮肤，也是由两层结
构组成。弹性体层内层为由弹性体膜封装的水凝胶层，水凝胶将作为超音波穿透介质，而
弹性体层外层为涂布著薄层生物黏附层(Bioadhesive layer)，用于贴附于皮肤。
贴片型超音波探头装置透过光固化完成复合胶体制程与电路贴合后进行雷射切割与封装，
此封装技术可以解决过往水胶体对环境敏感的不稳定性，降低因操作环境的温溼度干扰，
而能避免超音波讯号回波的偏移或跳动。此一多层且稳固的结构让整个探头与皮肤有牢固
的附着力，并使探头取像功能不受动态运动期间的皮肤形变而影响，能够真实在皮表上长
时间测量与收取超音波影像。
研究人员将此一超音波贴片，透过各种测试展现装置黏附性与成像品质上的稳定度，如进
行运动时借由水凝胶弹性体黏合的强附着力，可连续取得皮下深层的组织即时影像，并藉
由控制超音波频率以获取血管和心脏、肌肉和横隔膜、胃和肺等不同部位的高分辨率影像
，期望未来能稳定传输连续的超音波影像至无线装置上以实现远端长时间监测的可能，并
在不需要技术人员的情况下连续纪录超音波即时影像。
此一崭新设计将可能使超音波成像技术推展到能够远端长时监测或居家照护的用途，甚至
监测肿瘤的进展及子宫内胎儿的发育等，目前研究团队正朝向无线传输开发，如结合穿戴
装置以运用人工智能算法分析，也许未来能如Band-Aid一样普及并易于取得。