只需貼上一枚硬幣大小的“創(chuàng)可貼”,就能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、精準(zhǔn)的血壓監(jiān)測(cè)。記者日前從天津大學(xué)獲悉,該校機(jī)械工程學(xué)院副研究員梁存滿與香港中文大學(xué)、香港城市大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科研團(tuán)隊(duì)合作,研發(fā)出一款形似“創(chuàng)可貼”的血壓監(jiān)測(cè)微系統(tǒng),為心血管健康管理提供了全新的可穿戴解決方案。相關(guān)成果已發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·通訊》上。
無(wú)袖帶血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)憑借非侵入性、可連續(xù)測(cè)量的優(yōu)勢(shì),被視為高血壓早期篩查與個(gè)性化醫(yī)療的關(guān)鍵技術(shù)。然而,現(xiàn)有相關(guān)設(shè)備普遍存在兩大問(wèn)題:一是長(zhǎng)期使用需頻繁校準(zhǔn)才能維持準(zhǔn)確性;二是難以適應(yīng)不同性別、年齡、膚色人群的血管生理差異。
針對(duì)這些難題,上述團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出“器件設(shè)計(jì)+算法優(yōu)化”一體化方案,研制出保形可拉伸壓電微系統(tǒng)。這款設(shè)備約為一枚硬幣大小,整體厚度不足半毫米,重量不到1克,采用柔軟的硅橡膠材質(zhì),能夠緊密貼合手腕等部位。
“這個(gè)小貼片里集成了兩種傳感模塊?!绷捍鏉M介紹,第一種是脈搏探測(cè)器模塊,其采用空腔增強(qiáng)型壓電薄膜,可以捕捉脈搏跳動(dòng)的速度,靈敏度較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)提升約160倍;第二種是血管直徑監(jiān)測(cè)器模塊,其由8個(gè)微型超聲傳感器組成,能夠以超高精度實(shí)時(shí)測(cè)量血管直徑的細(xì)微變化。
在算法層面,團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了基于人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的自適應(yīng)血壓模型,可實(shí)現(xiàn)免校準(zhǔn)血壓測(cè)量;同時(shí)引入時(shí)間衰減補(bǔ)償策略,有效修正因傳感器輕微滑移帶來(lái)的測(cè)量偏差,確保長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性。
為了驗(yàn)證設(shè)備性能,團(tuán)隊(duì)對(duì)45名受試者展開測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示,該設(shè)備在不同性別、年齡、膚色人群中均保持穩(wěn)定準(zhǔn)確性,能夠精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)用戶7天內(nèi)的血壓變化,無(wú)需個(gè)體校準(zhǔn)即可直接使用。其收縮壓平均絕對(duì)誤差為5.22毫米汞柱,舒張壓平均絕對(duì)誤差為4.57毫米汞柱,精度可媲美專業(yè)袖帶式醫(yī)療設(shè)備。
未來(lái),這項(xiàng)成果有望被廣泛應(yīng)用在高血壓篩查、心血管疾病預(yù)警與長(zhǎng)期管理等領(lǐng)域,助力個(gè)性化醫(yī)療的發(fā)展。
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