清華教授發明柔性穿戴測血壓設備,長期動態監測血壓成為可能

去醫院體檢,血壓成為必選項,袖帶加壓法之外,還有其他方法嗎?近日,清華大學航天航空學院、柔性電子技術研究中心教授馮雪課題組製備出一種柔性超薄光電傳感器件與電路系統,能夠自然貼附在人體皮膚上連續測量血壓和血氧,並實時無線傳輸數據到智能設備終端。該系統為解決血壓和血氧長期動態監測提供了一條新途徑。

清華教授發明柔性穿戴測血壓設備,長期動態監測血壓成為可能

心血管疾病及其相關併發症已經成為威脅人類生命和健康的重大隱患。根據世界衛生組織估計,每年大約有1790萬人死於心血管相關疾病,佔全球死亡總數的31%。目前,最常用的血壓測量方案為袖帶加壓法。該方法需要袖帶捆綁在人體手腕或手臂處,測量過程不方便,也無法實現連續血壓監測,影響個人的生活質量和自我監測長期依從性,在便利性及連續測量等關鍵問題上仍未突破。

針對上述問題,馮雪課題組發展了基於光學原理的血壓監測方案,利用生物兼容性材料製備了可以與人體自然共形貼附的光電系統。通過測量血液對不同波長的光波吸收情況,判斷血液的容積和流速變化,從而測量出血氧和血壓值。

馮雪課題組結合多年的力學研究基礎和可延展柔性電子器件設計經驗,通過虛功原理建立了專門應用於柔性光電子系統的血壓測量模型,並提出了基於多波長測量的光路差分方法,用來抑制由人體活動等帶來的噪聲干擾,從而精確測量脈搏波播速,實現連續血壓的精確監測並動態實時傳輸到智能終端。臨床試驗表明,與有創連續血壓測量相比,該類皮膚血壓監測系統測量的血壓值絕對誤差小於10毫米汞柱,具有重要的臨床應用價值。

該系統利用類皮膚可延展傳感技術建立了新型連續血壓測量方案,為解決血壓和血氧長期動態監測提供了一條新途徑。同時,此類柔性可穿戴設備是遠程醫療的重要突破,能夠為遠程監測提供醫療級硬件,解決精準醫療數據遠程獲取難題。

相關成果已於近日在線發表於《國家科學評論》上,論文標題為“可抑制運動噪聲的類皮膚可穿戴連續血壓監測系統”。

清華大學馮雪課題組長期致力於研究可延展、超柔性等超常規微器件與大規模集成技術,所發展的柔性電子技術應用於健康醫療、智能感知及重大裝備,近年來在《科學進展》《先進材料》《先進功能材料》《力學和固體物理學期刊》等期刊發表一系列高水平論文。

來源 北京日報客戶端 | 記者 任敏

編輯:徐慧瑤


流程編輯 劉偉利


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