使用简单的贴片进行无袖带血压监测

首尔国立大学开发了一种无袖带可穿戴血压计。

该大学表示：“与使用充气气囊对手臂施加压力的传统袖带血压计不同，它使用紧凑的柔性电子贴片连续测量血压。

它根据心脏收缩时产生的电信号与传统上在手腕上感觉到的机械“脉搏”之间的到达时间差异来推断血压。

“一旦心脏跳动，电信号就会迅速传输到全身，因此几乎立即在手腕处检测到它们，”该大学说。“另一方面，由于心脏收缩过程中血液被推出，机械信号的传递会延迟，因此心脏跳动后腕部皮肤需要一些时间才能移动。”

高血压会加速机械波的进展，而低血压会减慢机械波的进展。

电脉冲被检测为两个接触面之间的电压差（见图），而机械脉冲是通过附近蛇形导电轨道中的电阻变化来检测的。

开发合适的高性能电极是该项目的很大一部分，团队确定了一种基于低熔点金属镓的电极。

不幸的是，液态镓无法制成轨道，因为它的天然高表面张力会自组装小球。

为了克服这个问题，该团队将这些球的一层薄薄的沉积在涂有有机硅聚合物 PDMS 的刚性基板上，然后用 532nm 激光绘制所需的轨道图案。

这种能量会分解金属的天然非晶表面氧化物，使球能够合并成轨道——使用这种过程，轨道可以窄到几微米。

辐照过程中的高温有利于形成结晶β-氧化镓而不是无定形氧化物，这会改变表面行为，并允许蚀刻未改性的镓球，只留下痕迹。

通过简单的物理接触，轨道图案然后转移到 3M 制造的薄薄生物相容性粘合膜“Tegaderm”上，正是这种被跟踪的 Tegaderm 粘在手腕上。

一旦转移到 Tegaderm，这些激光制造的镓轨道可以拉伸到其沉积长度的七倍而不会断裂，并且在 10,000 次拉伸循环后也不会以更适中的伸长率断裂。

该大学表示，由此产生的贴片“具有出色的导电性，易于变形，无需额外的化学品”。

研究人员说，结果表明收缩压和舒张压都可以恢复，即使通过运动，它们的值也与袖带式测量值非常吻合。呼吸频率也是根据可用信号测量的。

“我们的系统提出了一种新的医疗保健接口，能够以非侵入性的方式实时检测和分析生理信号，”项目负责人 Seung Hwan Ko 教授说。

首尔国立大学与卡内基梅隆大学合作。