南方科技大學(xué)：研發(fā)基于離電傳感器，應(yīng)用指尖脈搏測(cè)試動(dòng)脈硬化

動(dòng)脈硬化是一種常見的、危害性極大的慢性心血管疾病，是引起中風(fēng)與心肌梗塞的重要因素。在臨床上，通常可以通過對(duì)脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）的測(cè)試來對(duì)動(dòng)脈硬化進(jìn)行評(píng)估與診斷。這種方式一般需要在動(dòng)脈的兩個(gè)不同位置進(jìn)行脈搏檢測(cè)，通過計(jì)算兩個(gè)位置脈搏的路程差與時(shí)間差得到PWV。然而，這種檢測(cè)方法依賴于昂貴且體積龐大的檢測(cè)設(shè)備，難以適用于動(dòng)脈硬化的日常監(jiān)測(cè)。此外，目前基于光電容積法的脈搏檢測(cè)方法易于受到運(yùn)動(dòng)與自然光的干擾。因此，開發(fā)一種非侵入式的，并對(duì)動(dòng)脈硬化進(jìn)行連續(xù)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的可穿戴設(shè)備，可以為心血管疾病的預(yù)防與治療提供一種有效的解決方案。

近日，南方科技大學(xué)的郭傳飛課題組與南方科技大學(xué)醫(yī)院、深圳技術(shù)大學(xué)等單位合作，研發(fā)了一種基于指尖單點(diǎn)脈搏檢測(cè)的動(dòng)脈硬化診斷系統(tǒng)。研究者用高精度的3D打印技術(shù)制造了一種可線性響應(yīng)的離子凝膠微結(jié)構(gòu)，并將其用于離電型壓力傳感器。該微結(jié)構(gòu)，采用摩方精密 2 μm精度的nanoArch S130 打印的模具經(jīng)PDMS翻模澆注離子凝膠制備而成，模具中的凹槽長(zhǎng)度大約150μm，類花生殼柱體高度約100μm左右，直徑60μm左右。這種結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)傳感器0~150 kPa范圍內(nèi)的線性壓力-電容響應(yīng)，因此避免了不同預(yù)壓力下器件傳感性能的差異，保證了脈搏檢測(cè)的穩(wěn)定性與可靠性。此外，該傳感器也有著較高的靈敏度（1.2 kPa-1）與壓力分辨率（

研究者通過線性擬合，發(fā)現(xiàn)hfPWV與臨床應(yīng)用的臂踝脈搏波速度有著很強(qiáng)的相關(guān)性（r=0.857），因此可以進(jìn)一步結(jié)合年齡實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試者動(dòng)脈硬化狀況的評(píng)估與診斷。基于hfPWV的動(dòng)脈硬化診斷模型，在對(duì)不同程度心血管疾病就診患者的檢測(cè)中達(dá)到了近90%的準(zhǔn)確率，體現(xiàn)了這一方法優(yōu)異的可靠性與普適性，從而為動(dòng)脈硬化的連續(xù)監(jiān)測(cè)與評(píng)估提供了一種低成本的策略。

來源：傳感器專家網(wǎng)