清華新聞網(wǎng)4月17日電 近日，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在《國家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）在線發(fā)表了題為“可抑制運(yùn)動(dòng)噪聲的類皮膚可穿戴連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”（Wearable skin-like optoelectronic systems with suppression of motion artifact for cuff-less continuous blood pressure monitor）的論文,，描述了課題組制備的一種柔性超薄光電傳感器件與電路系統(tǒng)，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)無線傳輸數(shù)據(jù)到智能設(shè)備終端,。該系統(tǒng)利用類皮膚可延展傳感技術(shù)建立了新型連續(xù)血壓測(cè)量方案，為解決血壓和血氧長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一條新途徑,。同時(shí),，此類柔性可穿戴設(shè)備是遠(yuǎn)程醫(yī)療的重要突破,，能夠?yàn)檫h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供醫(yī)療級(jí)硬件，解決精準(zhǔn)醫(yī)療數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程獲取難題,。
類皮膚連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖
心血管疾病及其相關(guān)并發(fā)癥已經(jīng)成為威脅人類生命和健康的重大隱患,。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）估計(jì)，每年大約有1790萬人死于心血管相關(guān)疾病,，占全球死亡總數(shù)的31％,。目前，最常用的血壓測(cè)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(cè)量過程不方便，也無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè),，影響個(gè)人的生活質(zhì)量和自我監(jiān)測(cè)長期依從性,，在便利性及連續(xù)測(cè)量等關(guān)鍵問題上仍未突破。
類皮膚血壓監(jiān)測(cè)器件實(shí)物圖
針對(duì)上述問題,，馮雪教授課題組發(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了可以與人體自然共形貼附的光電系統(tǒng)。通過測(cè)量血液對(duì)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(cè)量出血氧和血壓值。
馮雪課題組結(jié)合多年的力學(xué)研究基礎(chǔ)和可延展柔性電子器件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),，通過虛功原理建立了專門應(yīng)用于柔性光電子系統(tǒng)的血壓測(cè)量模型,，并提出了基于多波長測(cè)量的光路差分方法，用來抑制由人體活動(dòng)等帶來的噪聲干擾,，從而精確測(cè)量脈搏波播速,，實(shí)現(xiàn)連續(xù)血壓的精確監(jiān)測(cè)并動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街悄芙K端。臨床試驗(yàn)表明,，與有創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量相比,，該類皮膚血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量的血壓值絕對(duì)誤差小于10 mmHg，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,。
清華大學(xué)馮雪課題組長期致力于研究可延展／超柔性等超常規(guī)微器件與大規(guī)模集成技術(shù),，所發(fā)展的柔性電子技術(shù)應(yīng)用于健康醫(yī)療、智能感知及重大裝備,，近年來在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）,、《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）、《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）,、《力學(xué)和固體物理學(xué)期刊》（Journal of the Mechanics and Physics of Solids）等期刊發(fā)表一系列高水平論文,。
清華大學(xué)航天航空學(xué)院、柔性電子技術(shù)研究中心李海成博士為文章第一作者,，馮雪教授為論文通訊作者,，參與該工作的還有北京清華長庚醫(yī)院許媛主任團(tuán)隊(duì),。該項(xiàng)研究得到了國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）,、國家自然科學(xué)基金等的資助,。
供稿：航院
編輯：李華山
審核：程曦
