南方科技大學：研發(fā)基于離電傳感器，應用指尖脈搏測試動脈硬化

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

近日，南方科技大學的郭傳飛課題組與南方科技大學醫(yī)院、深圳技術大學等單位合作，研發(fā)了一種基于指尖單點脈搏檢測的動脈硬化診斷系統(tǒng)。研究者用高精度的3D打印技術制造了一種可線性響應的離子凝膠微結構，并將其用于離電型壓力傳感器。該微結構，采用摩方精密 2 μm精度的nanoArch S130 打印的模具經PDMS翻模澆注離子凝膠制備而成，模具中的凹槽長度大約150μm，類花生殼柱體高度約100μm左右，直徑60μm左右。這種結構可以實現(xiàn)傳感器0~150 kPa范圍內的線性壓力-電容響應，因此避免了不同預壓力下器件傳感性能的差異，保證了脈搏檢測的穩(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與臨床應用的臂踝脈搏波速度有著很強的相關性（r=0.857），因此可以進一步結合年齡實現(xiàn)對測試者動脈硬化狀況的評估與診斷。基于hfPWV的動脈硬化診斷模型，在對不同程度心血管疾病就診患者的檢測中達到了近90%的準確率，體現(xiàn)了這一方法優(yōu)異的可靠性與普適性，從而為動脈硬化的連續(xù)監(jiān)測與評估提供了一種低成本的策略。

來源：傳感器專家網