美国波士顿大学（Boston University）的科学家近期开发出一种极具潜力的新技术，有望在未来让人们通过智能手表等可穿戴设备测量血压，彻底摆脱传统袖带带来的不适感。这项研究聚焦于一种名为散斑对比光学光谱技术（Speckle Contrast Optical Spectroscopy, SCOS）的光学方法。据研究人员介绍，该技术在估算血压方面的准确性可能优于当前开发的许多无袖带系统。相关成果已发表在《生物医学光学快报》（Biomedical Optics Express）期刊上，标志着日常生活中的血压监测向更便捷、连续的方向迈出了重要一步。
高血压是全球最常见的健康问题之一。仅在美国，近半数成年人患有高血压。这一状况会大幅增加心肌梗死、中风、心力衰竭、肾脏疾病及其他严重健康问题的风险。高血压的一大挑战在于许多患者并未意识到自己患病，因为高血压往往没有明显症状，导致身体损伤在多年间悄然累积。目前，医生通常使用缠绕在手臂上的充气袖带来测量血压。这些监测仪通常准确，但对于需要频繁测量的患者来说，既不舒服也不方便。许多人仅在就诊时检查血压，而诊所内的读数未必能反映日常生活中的真实情况。
部分人群存在医生所称的“隐匿性高血压”，即在诊室血压正常，但在家庭、睡眠或压力情境下血压危险升高。正因如此，研究人员认为更连续、便捷的监测有助于更早发现隐藏的血压问题。SCOS技术在此背景下展现出巨大价值。该技术通过向皮肤照射安全、非侵入性的光线，并测量光线在撞击血细胞和周围组织后散射的情况。散射光形成特殊的散斑图案，这些图案，科学家可以获取体内血流信息。
此前，SCOS主要用于脑研究和组织血流研究。波士顿大学团队希望验证该技术是否也能用于估算血压。为此，团队制作了特殊的SCOS设备，并将其放置在30名志愿者的手指和手腕上。在参与者休息及进行旨在暂时升高血压的腿部推举运动期间，设备测量了血流和血容量。随后，科学家将SCOS读数与标准连续血压监测仪的测量值进行了对比。
结果令人鼓舞。通过结合血流和血容信息，SCOS估算血压的准确性比仅依赖血容测量的系统高出高达31%。这一点至关重要，因为许多现有的光学设备（包括部分智能手表技术）主要使用血容信号，通常采用称为光电容积脉搏波描记法（Photoplethysmography, PPG）的方法来追踪皮下血容量变化。SCOS的优势在于它能检测到其他方法可能忽略的非常细微且快速变化的血流模式。
研究人员还设计了使用两种不同激光波长的SCOS设备，使系统能够从组织内部多个深度收集信息，从而更详细地描绘血液运动情况。为了解释收集到的大量信息，团队使用了机器学习技术。这是一种人工智能类型，允许计算机识别数据中的模式并做出预测。利用这些先进的计算机模型，研究人员能够以令人印象深刻的准确性预测血压。该系统在收缩压（即血压读数中的上限数值）上的平均误差范围仅为2.26毫米汞柱。
这种精度水平表明，该技术未来可能在现实医疗保健应用中发挥作用。研究团队下一个主要目标是将技术小型化，使其更便于日常使用。目前，设备仍主要为实验室测试设计。研究人员希望缩小设备体积，使其能容纳在智能手表或健身追踪器等可穿戴产品中。他们还希望提高设备的处理速度，并测试其在步行、运动或移动等日常活动中是否保持准确。
如果成功，基于SCOS的可穿戴设备将为医生和患者提供全天候更详细的心血管健康信息。连续血压监测有助于医生更早识别危险模式，更地调整药物，并更好地理解压力、睡眠、运动和日常习惯对血压的影响。该技术还可能通过消除许多人感到不适的反复袖带充气需求，提高患者舒适度。在技术广泛可用之前仍需更多测试，但研究人员认为SCOS代表了可穿戴健康监测未来的令人兴奋的一步。对于数百万高血压患者或高风险人群而言，舒适且连续地追踪血压的能力，最终将使心血管健康管理变得更加容易和有效。