柔性電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療級(jí)實(shí)時(shí)血壓監(jiān)測(cè)

形如“創(chuàng)可貼”，柔性電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)醫(yī)療級(jí)實(shí)時(shí)血壓監(jiān)測(cè)

記者19日從清華大學(xué)航天航空學(xué)院、柔性電子技術(shù)研究中心馮雪教授課題組獲悉，該課題組借助柔性超薄光電傳感器件與電路，研發(fā)出一種類(lèi)皮膚可穿戴連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

這種柔性電子系統(tǒng)像一片又薄又柔的“創(chuàng)可貼”，能夠自然貼附在人體皮膚上，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)意義上的連續(xù)血壓和血氧測(cè)量，并實(shí)時(shí)無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)到智能設(shè)備終端。這為解決血壓和血氧長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了新途徑。相關(guān)研究結(jié)果日前在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》在線(xiàn)發(fā)表。

研究人員介紹，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，每年約有1790萬(wàn)人死于心血管疾病，占全球死亡人數(shù)的31%。無(wú)創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)是心血管疾病治療的關(guān)鍵，然而目前最常用的袖帶加壓法，測(cè)量過(guò)程不方便，也很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)。

針對(duì)這些問(wèn)題，馮雪課題組發(fā)展了基于光學(xué)原理的血壓監(jiān)測(cè)方案，利用生物兼容性材料制備出可與人體自然共形貼附的類(lèi)皮膚光電子器件。這種系統(tǒng)可通過(guò)測(cè)量血液對(duì)不同波長(zhǎng)的光波吸收情況，判斷血液的容積和流速變化，從而測(cè)量出人體的血壓變化。

使用時(shí)，僅需將它貼附在手腕處，便可連續(xù)測(cè)量人體血壓和血氧，并通過(guò)集成的藍(lán)牙芯片將測(cè)量值實(shí)時(shí)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)等終端。值得一提的是，該系統(tǒng)可抑制運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的噪聲干擾，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下也可使用。

“這種柔性電子系統(tǒng)的測(cè)量精度已經(jīng)很接近袖帶式測(cè)量法。”論文第一作者李海成接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō)。據(jù)課題組介紹，臨床試驗(yàn)表明，新研發(fā)的柔性電子系統(tǒng)測(cè)量的血壓值，絕對(duì)誤差小于10毫米汞柱，能夠達(dá)到醫(yī)療級(jí)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

李海成告訴記者，該研究成果主要得益于理論模型和器件設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。“研發(fā)這種柔性電子器件時(shí)，需要特定的理論模型去建立血壓與測(cè)量參數(shù)之間的關(guān)系。同時(shí)，器件變形對(duì)于測(cè)量的干擾也需要通過(guò)器件結(jié)構(gòu)結(jié)合后續(xù)算法進(jìn)行抑制。”李海成說(shuō)。(記者劉園園)

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