上(shang)海(hai)交大(da)張文(wen)明(ming)教授(shou)團隊在人體(ti)動脈(mai)脈搏(bo)壓(ya)電(dian)動力學(xue)方(fang)面取(qu)得新(xin)突(tu)破(po)

近(jin)日，上(shang)海(hai)交大(da)機械(xie)與動(dong)力工(gong)程(cheng)學(xue)院(yuan)張文(wen)明(ming)教授(shou)和(he)電(dian)子信息與電(dian)氣工(gong)程(cheng)學(xue)院(yuan)楊斌教授(shou)合作(zuo)團隊，在Advanced Materials發(fa)表研(yan)究(jiu)成果(guo)，從人體(ti)血(xue)液(ye)動力學(xue)和(he)柔(rou)性(xing)壓(ya)電(dian)動力學(xue)基(ji)礎(chu)出(chu)發(fa)，提(ti)出(chu)了(le)人體(ti)動脈(mai)脈搏(bo)壓(ya)電(dian)動力學(xue)分析(xi)新(xin)方(fang)法，揭(jie)示了(le)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)與人體(ti)血(xue)壓(ya)波(bo)之(zhi)間完(wan)善的(de)映射(she)關聯關系(xi)，突(tu)破(po)了(le)柔(rou)性(xing)MEMS壓(ya)電(dian)傳感(gan)在連續(xu)血(xue)壓(ya)監(jian)測方(fang)面關鍵技術瓶頸(jing)，為(wei)穿戴(dai)式(shi)血(xue)壓(ya)監(jian)測領(ling)域的(de)發(fa)展提(ti)供(gong)了(le)新(xin)的(de)途徑(jing)。論(lun)文第壹(yi)作(zuo)者(zhe)是博士(shi)後易誌(zhi)然，通訊(xun)作(zuo)者(zhe)是張文(wen)明(ming)教授(shou)和(he)楊斌教授(shou)。

常見醫用(yong)血(xue)壓(ya)監(jian)測方(fang)法

穿戴(dai)式(shi)血(xue)壓(ya)連續(xu)監(jian)測技(ji)術因其(qi)監(jian)測過(guo)程(cheng)的(de)便攜(xie)性而(er)得到(dao)廣(guang)泛研(yan)究(jiu)，為(wei)解決(jue)傳統(tong)血(xue)壓(ya)測(ce)量的(de)問題提(ti)供(gong)了(le)重要的(de)發(fa)展途徑(jing)。目(mu)前報道(dao)的(de)穿戴(dai)式(shi)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)傳感(gan)技術在監(jian)測到(dao)的(de)脈搏(bo)波(bo)方(fang)面(mian)表現出(chu)很(hen)大的(de)差異(yi)性，壹(yi)部分研(yan)究(jiu)認(ren)為(wei)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)與動(dong)脈(mai)血(xue)壓(ya)波(bo)存(cun)在(zai)積分關聯的(de)波(bo)動(dong)特(te)性，而(er)另(ling)壹(yi)部分研(yan)究(jiu)則(ze)呈現出(chu)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)與血(xue)壓(ya)波(bo)壹(yi)致(zhi)的(de)波(bo)動(dong)特(te)性。這(zhe)種尚未(wei)厘清(qing)的(de)關聯關系(xi)不(bu)僅影響傳統(tong)穿戴(dai)血(xue)壓(ya)監(jian)測方(fang)法中脈(mai)搏(bo)波(bo)特(te)征(zheng)點選取的(de)合理(li)性，也影響基(ji)於脈搏(bo)波(bo)直(zhi)接(jie)評估(gu)動(dong)脈血(xue)壓(ya)波(bo)動(dong)特(te)征(zheng)的(de)可靠(kao)性(xing)。因此，實(shi)現穿戴(dai)式(shi)血(xue)壓(ya)連續(xu)監(jian)測仍(reng)是壹(yi)個重大的(de)挑戰，闡(chan)明(ming)動脈脈搏(bo)壓(ya)電(dian)響應(ying)的(de)動力學(xue)特(te)征(zheng)，對於穿戴(dai)式(shi)脈(mai)搏(bo)傳感(gan)技術和(he)連續(xu)血(xue)壓(ya)監(jian)測系(xi)統(tong)的(de)發(fa)展是非(fei)常必(bi)要(yao)的(de)，也具有(you)重要應(ying)用價值(zhi)和(he)現實意(yi)義(yi)。

究(jiu)以(yi)壓(ya)電(dian)動力學(xue)和(he)血(xue)液(ye)動力學(xue)為(wei)基(ji)礎(chu)，建(jian)立了(le)動脈脈(mai)搏(bo)的(de)壓(ya)電(dian)傳感(gan)器動態響應(ying)分析(xi)理(li)論(lun)模型(xing)，揭(jie)示了(le)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)和(he)動(dong)脈血(xue)壓(ya)波(bo)之(zhi)間的(de)映射(she)關聯關系(xi)。為(wei)了(le)闡(chan)明(ming)血(xue)壓(ya)波(bo)和(he)壓(ya)電(dian)動脈脈(mai)搏(bo)波(bo)之(zhi)間的(de)關系(xi)，研(yan)究(jiu)采(cai)用(yong)了(le)壓(ya)電(dian)厚(hou)膜傳感(gan)器去獲(huo)取(qu)人體(ti)脈搏(bo)波(bo)信號(hao)，基(ji)於屈曲(qu)壓(ya)電(dian)本(ben)構方程(cheng)和(he)血(xue)液(ye)動力學(xue)特(te)性，提(ti)出(chu)了(le)基(ji)於血(xue)壓(ya)脈(mai)動特性(xing)的(de)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)響應(ying)分析(xi)方(fang)法，揭(jie)示了(le)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)與動(dong)脈(mai)血(xue)壓(ya)波(bo)之(zhi)間的(de)三(san)種相關性：積分相關、直接(jie)相關和(he)二者之(zhi)間的(de)過(guo)渡(du)相關。

同(tong)時(shi)，為(wei)了(le)探究(jiu)人體(ti)運動(dong)對脈搏(bo)監(jian)測的(de)影響，研(yan)究(jiu)人員(yuan)分別(bie)提(ti)取(qu)了(le)肘(zhou)部橈(rao)動(dong)脈(mai)和(he)掌指動脈的(de)不同(tong)時(shi)間長度(du)脈搏(bo)波(bo)，獲(huo)得了(le)四(si)種(zhong)姿(zi)勢(shi)的(de)八組不同(tong)時(shi)間長度(du)脈搏(bo)波(bo)。通過(guo)自(zi)定義(yi)的(de)模式(shi)識(shi)別(bie)模型(xing)，實(shi)現了(le)八組脈搏(bo)波(bo)的(de)姿(zi)勢(shi)特異(yi)性評估(gu)，整(zheng)體(ti)動脈(mai)脈搏(bo)波(bo)識(shi)別(bie)準(zhun)確率為(wei)96.5%，預(yu)測(ce)準(zhun)確率隨(sui)著樣(yang)本(ben)數量的(de)增加(jia)而(er)增加(jia)，結(jie)果(guo)表明脈(mai)搏(bo)波(bo)具(ju)有(you)姿(zi)勢(shi)敏感(gan)特性，且特異性強(qiang)，為(wei)消除(chu)穿戴(dai)血(xue)壓(ya)監(jian)測中的(de)運動(dong)偽影奠定了(le)基(ji)礎(chu)。綜(zong)上(shang)，脈(mai)搏(bo)壓(ya)電(dian)動力學(xue)方(fang)法厘清(qing)了(le)壓(ya)電(dian)脈搏(bo)波(bo)和(he)動(dong)脈血(xue)壓(ya)波(bo)之(zhi)間的(de)映射(she)關聯關系(xi)，為(wei)穿戴(dai)式(shi)血(xue)壓(ya)連續(xu)監(jian)測提(ti)供(gong)了(le)關鍵技術支(zhi)撐(cheng)。

研(yan)究(jiu)得到(dao)了(le)國(guo)家自(zi)然(ran)科學(xue)基(ji)金(jin)重點項(xiang)目、面(mian)上(shang)項(xiang)目(mu)和(he)青(qing)年項目(mu)，上(shang)海(hai)市“科技(ji)創(chuang)新(xin)行(xing)動(dong)計劃(hua)"和(he)中國(guo)博士(shi)後科學(xue)基(ji)金(jin)的(de)資助。