心力衰竭是一种慢性疾病，其特征是由于心输出量减少而引起的症状。连续实时监测有助于改善疾病管理。过去曾尝试多种方法管理心力衰竭，但大多数举措仅依赖单一指标，如胸阻抗或心率。本研究中的科学家们展示了一种可穿戴设备，能够监测与心力衰竭相关的多种生理标志物。该设备通过同时监测胸阻抗、心率、心电图和运动活动等多种特征来实现。这些参数通过安装在轻便腰带中的多个传感器进行连续实时监测。该医疗可穿戴设备已在坐、站、卧、走等多种日常环境中进行测试，结果表明其在所有场景下均能准确监测关键参数。
心力衰竭发生在心肌无法充分泵血时。血液经常回流，导致液体在肺部和腿部积聚（淤血）。液体积聚可能引发呼吸短促和腿部及脚部肿胀。由于血流不足，皮肤可能呈现蓝色（发绀）。预防和控制冠状动脉疾病、高血压、糖尿病及肥胖等潜在病因，是避免心力衰竭的重要途径。
何时应就医？ 若怀疑自身患有心力衰竭，请立即咨询医生。出现以下任何症状时，请拨打911或寻求紧急医疗救助：
- 胸痛
- 晕厥或严重虚弱
- 由快速或不规则心跳引发的呼吸短促、胸痛或晕厥
- 咳出白色或粉红色泡沫状粘液并伴有严重呼吸短促
预防可通过降低风险因素实现。通过采取健康生活方式并遵循医生处方，多数心脏病风险因素可被减少或消除。具体生活方式干预包括：
- 戒烟
- 控制高血压和糖尿病等疾病
- 保持规律体育活动
- 摄入营养均衡饮食
- 维持健康体重
- 有效减轻和管理压力
当前迫切需要非侵入性技术来全天候监测心力衰竭进程。这款创新可穿戴设备基于轻便腰带集成的传感器阵列，可同步监测胸阻抗、心电图、心率和运动活动状态。设备已在多种体位下完成测试，结果显示所有传感器均能准确记录不同情境下的生理变化。全球约有6400万人受心力衰竭影响，美国心脏协会估计美国患者达620万，预计2030年将增至800万。心力衰竭是一种进行性临床综合征，其核心是结构性心脏病变导致泵血功能无法满足身体需求。
现有两种商用监测系统均需外科植入皮下，不仅价格昂贵且存在风险。此外，约半数心力衰竭患者不符合植入条件或无需其提供的胸部（颈部至腹部区域）监测功能。因此，开发安全便捷的非侵入性监测技术刻不容缓。
佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院联合克里斯汀·E·林护理学院的研究团队，成功开发出这款可穿戴设备原型，能连续实时监测所有心力衰竭相关生理参数。该技术依托腰带内置传感器网络，同步采集胸阻抗、心电图、心率和运动数据。胸阻抗作为监测疾病进展的关键生物信号，其微小变化可反映体液潴留程度；心电图则是心血管疾病诊断的核心指标，传统霍尔特监测仪虽能记录心脏电活动，但难以满足即时临床需求。
研究团队在坐、站、卧、走等日常活动中对该设备进行系统测试，成果已发表于《科学报告》。数据显示，所有传感器在不同场景下均稳定工作：位置传感器精准识别体位变化；心率传感器实现连续追踪；胸阻抗检测模块灵敏捕捉微小波动；心电图传感器虽对运动敏感（尤其在行走时），但仍能完整保留QRS波群（心室电脉冲传导波形）及R波峰值（QRS波群关键间隔），这些指标对诊断左心室肥厚（主泵血腔室中心肌纤维异常增厚）至关重要。
腰带模块所有传感器均可长时间佩戴，完全不影响患者日常活动。项目高级作者、佛罗里达大西洋大学电气工程与计算机科学系副教授瓦西姆·阿沙尔博士指出：心力衰竭症状的连续实时监测能及时预警患者及医生病情恶化，使医疗团队可提前药物干预，避免紧急住院。研究团队预计该技术将显著提升心力衰竭预测准确率，并增强诊断特异性与敏感性。
合著者、克里斯汀·E·林护理学院助理教授玛丽·安·利维特博士强调：约四分之一心力衰竭患者在出院30天内需再入院，半数患者在六个月内复发。此类可穿戴技术有望以经济安全的方式降低再入院率。基于当前成果，团队正扩展人群测试规模，构建心力衰竭预测算法。
该设备是阿沙尔博士微纳医学实验室的核心项目，第一作者兼博士生谢赫·穆罕默德·阿舍尔·伊克巴尔表示，针对美国增速最快的心血管疾病，此技术具有重大社会价值。研究团队正致力于开发非侵入性解决方案，以优化心力衰竭患者的临床护理、精准诊断及预后管理。研究合著者还包括FAU特科雷教授伊马德丁·马格布及电气工程与计算机科学系副教授莎拉·E·杜。本项目获FAU感应与嵌入式网络系统工程研究所（I-SENSE）及工程与计算机科学学院资助。
【全文结束】
