无电池皮肤贴片传感器，用于连续血压监测
2026-07-25 20:11:13 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
这种皮肤贴片传感器的最终目标是实现商业化，以造福高血压或心血管疾病高危人群，但研究团队当前的首要任务是完善技术，使其更加易于使用。需要改进的方面包括：通过应用程序（APP）在用户的智能手机上显示实时血压读数，以及改进导电材料。
据麦姆斯咨询报道，近期，新加坡国立大学（NUS）的研究人员开发出一种用于连续血压监测的无电池皮肤贴片传感器及相关人体监测网络，标志着可穿戴心血管监测领域的重大飞跃。相关研究成果以“A battery-free wireless epidermal sensor network for continuous systolic blood pressure monitoring”为题，发表在Nature Electronics期刊上。
佩戴在人体手腕上的皮肤贴片传感器——无需使用笨重的袖带（要求用户保持静止），也无需为电池充电，即可实现人体血液的日常监测。
新加坡国立大学电气与计算机工程系研究人员Selman Kurt表示，人体深度睡眠与清晨苏醒瞬间的连续血压监测至关重要，然而这些时段的血压往往处于未被监测的状态。已有研究证实：晨起瞬间血压骤升、夜间睡眠阶段血压生理性降幅不足，是中风及其它心血管疾病的高危预测指标。
该研究团队由新加坡国立大学4名研究人员与教授共同组成，Selman Kurt担任负责人，他表示：“人体在运动时血压达到峰值同样具有重要的临床意义。研究表明，血压值偏离正常范围——无论是峰值异常偏高还是降低——都与心血管疾病、中风及全因早亡的长期风险增加有关。”
传统的袖带式血压计可靠性很高。但由于需要用户保持静止坐姿，所以只能记录静息状态下的生命体征瞬时数据，无法捕捉到人体运动或日常活动中血压的波动情况。另一方面，腕部可穿戴设备允许在日常活动中进行连续且无干扰的监测，但这种便利性的代价是临床准确性下降。此外，可穿戴设备的电池也需要频繁充电。
这种皮肤贴片传感器的研发工作始于2021年，由新加坡国立大学无线生物电子研究组牵头，该团队与亚利桑那大学以及清华大学的研究人员共同合作。用于连续血压监测的皮肤贴片传感器网络包含一个放置在心脏上方的传感器，用于在心脏收缩并将血液泵送至全身时采集电信号；以及一个放置在手腕上的光学传感器，用于读取血容量的变化。
用于连续血压监测的无源无线皮肤贴片传感器网络
Selman Kurt表示，脉搏波从心脏传导至手腕的时延（单位毫秒）与血压呈负相关；血压越低，脉搏波传导时延越长。
所有易随人体活动产生晃动的较重组件（电池是典型代表）均需舍弃；晃动会干扰传感器信号，造成测量失真。相反，该团队设计的传感器两端连接有干式铂电极，通过缝制在普通长袖衬衫上的导电织物，从佩戴在用户上臂处的智能手机获取电力。
皮肤贴片传感器两端连接有干式铂电极
电力通过近场通信（NFC）从智能手机获取，这与用于传输数据以实现非接触式支付的技术相同。手机中的线圈产生磁场，传感器中的接收线圈将其转换为电流。Selman Kurt表示，采集到的数据通过蓝牙传回手机，相当于在人体体表搭建一套微型无线传输链路，实现传感器与手机间的生理信号交互。
Selman Kurt表示，虽然连续血压监测是“生物医学研究领域的圣杯”，但该项目的启动初衷也源于他父亲所遭受的“白大衣高血压（white coat syndrome）”困扰。
这种皮肤贴片传感器的最终目标是实现商业化，以造福高血压或心血管疾病高危人群，但研究团队当前的首要任务是完善技术，使其更加易于使用。需要改进的方面包括：通过应用程序（APP）在用户的智能手机上显示实时血压读数，以及改进导电材料。
Selman Kurt表示：“我们还在努力提升导电织物的耐用性。目前，该织物在洗涤约10次后，其传输数据和电力的能力开始下降。”
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41928-026-01597-1
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