近来,上海交大机械与动力工程学院张文明教授和电子信息与电气工程学院杨斌教授协作团队,在Advanced Materials宣布研讨成果,从人体血液动力学和柔性压电动力学根底动身,提出了人体动脉脉息压电动力学剖析新办法,提醒了压电脉息波与人体血压波之间完善的映射相相联系,打破了柔性MEMS压电传感在接连血压监测方面关键技能瓶颈,为穿戴式血压监测范畴的开展供给了新的途径。论文榜首作者是博士后易志然,通讯作者是张文明教授和杨斌教授。
穿戴式血压接连监测技能因其监测进程的便携性而得到遍及研讨,为处理传统血压丈量的问题供给了重要的开展途径。现在报导的穿戴式压电脉息传感技能在监测到的脉息波方面表现出很大的差异性,一部分研讨以为压电脉息波与动脉血压波存在积分相关的动摇特性,而另一部分研讨则呈现出压电脉息波与血压波共同的动摇特性。这种没有厘清的相相联系不只影响传统穿戴血压监测办法中脉息波特征点选取的合理性,也影响依据脉息波直接评价动脉血压动摇特征的可靠性。因而,完成穿戴式血压接连监测仍是一个严重的应战,说明动脉脉息压电呼应的动力学特征,关于穿戴式脉息传感技能和接连血压监测体系的开展是十分必要的,也具有极端严重使用价值和现实意义。
研讨以压电动力学和血液动力学为根底,建立了动脉脉息的压电传感器动态呼应剖析理论模型,提醒了压电脉息波和动脉血压波之间的映射相相联系。为了说明血压波和压电动脉脉息波之间的联系,研讨采用了压电厚膜传感器去获取人体脉息波信号,依据委曲压电本构方程和血液动力学特性,提出了依据血压脉动特性的压电脉息波呼应剖析办法,提醒了压电脉息波与动脉血压波之间的三种相关性:积分相关、直接相关和二者之间的过渡相关。
一起,为了探求人体运动对脉息监测的影响,研讨人员别离提取了肘部桡动脉和掌指动脉的不一起间长度脉息波,获得了四种姿态的八组不一起间长度脉息波。经过自定义的模式辨认模型,完成了八组脉息波的姿态特异性评价,全体动脉脉息波辨认准确率为96.5%,猜测准确率跟着样本数量的添加而添加,依据成果得出脉息波具有姿态灵敏特性,且特异性强,为消除穿戴血压监测中的运动伪影奠定了根底。综上,脉息压电动力学办法厘清了压电脉息波和动脉血压波之间的映射相相联系,为穿戴式血压接连监测供给了关键技能支撑。
研讨得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目和青年项目,上海市“科学技能创新行动计划”和我国博士后科学基金的赞助。