據麥姆斯咨詢報道，近期，新加坡國立大學（NUS）的研究人員開發出一種用于連續血壓監測的無電池皮膚貼片傳感器及相關人體監測網絡，標志著可穿戴心血管監測領域的重大飛躍。相關研究成果以“A battery-free wireless epidermal sensor network for continuous systolic blood pressure monitoring”為題，發表在Nature Electronics期刊上。
佩戴在人體手腕上的皮膚貼片傳感器——無需使用笨重的袖帶（要求用戶保持靜止），也無需為電池充電，即可實現人體血液的日常監測。
新加坡國立大學電氣與計算機工程系研究人員Selman Kurt表示，人體深度睡眠與清晨蘇醒瞬間的連續血壓監測至關重要，然而這些時段的血壓往往處于未被監測的狀態。已有研究證實：晨起瞬間血壓驟升、夜間睡眠階段血壓生理性降幅不足，是中風及其它心血管疾病的高危預測指標。
該研究團隊由新加坡國立大學4名研究人員與教授共同組成，Selman Kurt擔任負責人，他表示：“人體在運動時血壓達到峰值同樣具有重要的臨床意義。研究表明，血壓值偏離正常范圍——無論是峰值異常偏高還是降低——都與心血管疾病、中風及全因早亡的長期風險增加有關。”
傳統的袖帶式血壓計可靠性很高。但由于需要用戶保持靜止坐姿，所以只能記錄靜息狀態下的生命體征瞬時數據，無法捕捉到人體運動或日常活動中血壓的波動情況。另一方面，腕部可穿戴設備允許在日常活動中進行連續且無干擾的監測，但這種便利性的代價是臨床準確性下降。此外，可穿戴設備的電池也需要頻繁充電。
這種皮膚貼片傳感器的研發工作始于2021年，由新加坡國立大學無線生物電子研究組牽頭，該團隊與亞利桑那大學以及清華大學的研究人員共同合作。用于連續血壓監測的皮膚貼片傳感器網絡包含一個放置在心臟上方的傳感器，用于在心臟收縮并將血液泵送至全身時采集電信號；以及一個放置在手腕上的光學傳感器，用于讀取血容量的變化。
用于連續血壓監測的無源無線皮膚貼片傳感器網絡
Selman Kurt表示，脈搏波從心臟傳導至手腕的時延（單位毫秒）與血壓呈負相關；血壓越低，脈搏波傳導時延越長。
所有易隨人體活動產生晃動的較重組件（電池是典型代表）均需舍棄；晃動會干擾傳感器信號，造成測量失真。相反，該團隊設計的傳感器兩端連接有干式鉑電極，通過縫制在普通長袖襯衫上的導電織物，從佩戴在用戶上臂處的智能手機獲取電力。
皮膚貼片傳感器兩端連接有干式鉑電極
電力通過近場通信（NFC）從智能手機獲取，這與用于傳輸數據以實現非接觸式支付的技術相同。手機中的線圈產生磁場，傳感器中的接收線圈將其轉換為電流。Selman Kurt表示，采集到的數據通過藍牙傳回手機，相當于在人體體表搭建一套微型無線傳輸鏈路，實現傳感器與手機間的生理信號交互。
Selman Kurt表示，雖然連續血壓監測是“生物醫學研究領域的圣杯”，但該項目的啟動初衷也源于他父親所遭受的“白大衣高血壓（white coat syndrome）”困擾。
這種皮膚貼片傳感器的最終目標是實現商業化，以造福高血壓或心血管疾病高危人群，但研究團隊當前的首要任務是完善技術，使其更加易于使用。需要改進的方面包括：通過應用程序（APP）在用戶的智能手機上顯示實時血壓讀數，以及改進導電材料。
Selman Kurt表示：“我們還在努力提升導電織物的耐用性。目前，該織物在洗滌約10次后，其傳輸數據和電力的能力開始下降。”
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41928-026-01597-1
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