清华航院马寅佶助理研究员报道人体血压与脉搏波速度之间的新型耦合关系

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2019-03-06

  血压是人体关键的一个生命体征,会随着情绪状态、身体活动和健康状况而变化,全世界大约30%的人口患有与高血压有关的健康问题。传统测量血压的方法依赖于充气袖带,向手臂施加外部压力以阻止血液流动,通过释放该外部压力来确定收缩压和舒张压。但是,基于该方案的动态血压监测需要反复阻塞血流,有导致组织损伤的可能性,这使其测量间隔限制在15分钟以上,不能提供检测由运动或情绪变化等引起的血压波动所需的时间分辨率。

  通过测量脉搏波速度进行连续和无袖带血压监测通常被认为是有发展潜力的血压测量技术,传统的Moens-Korteweg(MK)与Hughes方程将脉搏波速度与血压建立起关系。但是,MK方程涉及两个假设:动脉壁假设为薄壳;动脉的厚度和半径随着血压的变化保持固定。对于人类动脉,以上两个假设均可能不成立。此外,Hughes方程中血压和动脉壁弹性模量的关系则是完全经验的,没有任何理论基础。马寅佶等人基于动脉的超弹性本构,放松了MK方程中的两个假设,建立起了全新的脉搏波速度与血压之间的关系,通过体外实验验证了模型的正确性,并在人体血压范围内进行了简化,给出了形式简单的公式。

  本论文是清华大学与美国西北大学合作的研究成果。清华大学为论文第一完成单位,清华大学马寅佶助理研究员和美国西北大学博士后崔正日(Jungil Choi)为本文共同第一作者。

  清华大学航天航空学院李晓雁课题组、与中科院金属所、美国布朗大学以及大连理工大学合作,在《纳米快报》(Nano Letters)发表了论文,设计并制备了一种由高熵合金和聚合物组成的复合纳米点阵超材料。

  1月29日,清华大学航天航空学院张一慧课题组在《自然-材料》期刊以长文形式发表了题为《基于多稳态屈曲力学的可重构三维细微观结构和微电子器件》的研究论文,系统报道了一种利用弹性组装平台的变形路径对三维细微观结构几何拓扑进行可逆调控的非线性屈曲力学新方法,进而设计并实现了自适应射频电路、可隐身微型天线等非常规可重构器件。

  12月20日,清华大学航天航空学院柔性电子技术研究中心冯雪课题组在《科学进展》期刊上发表了题为《用于无创血糖监测的电化学双通道类皮肤生物传感系统》的研究成果,在人体皮肤表面实现医学意义上的无创血糖测量,并具有医疗级精度。该成果利用类皮肤柔性传感技术建立了新的无创血糖测量医学方法,为解决无创血糖动态连续监测提供了一条新途径,为全球数以亿计的糖尿病患者的治疗与慢性疾病的管理带来了福音。

  11月6日,清华大学航院副教授张一慧和博士生马强荣获2017年美国机械工程师协会最高论文奖梅尔维尔奖章(Melville Medal),美国机械工程师协会主席查拉·怀斯为张一慧颁发奖章。另外,国际工程科学协会日前也将2018年“青年学者奖”授予张一慧,表彰他在力学引导确定性三维组装、分形柔性电子力学以及软质网状材料的仿生设计方面所做出的原创性工作。

  10月25日,清华大学航天航空学院工程力学系、微纳米力学中心徐志平研究组在《美国化学学会·纳米》(ACS Nano)期刊上在线发表题为“非连续插层水的扩散解释了氧化石墨烯薄膜内的快速质量输运”的论文。该项研究报导了纳米受限空间内水团簇的异常扩散机制,指出其室温下在石墨烯层间的快速集体扩散可实现高效的质量输运。这一发现解释了早前实验中发现氧化石墨烯薄膜中水蒸汽超快的渗透行为。

  8月1日,清华大学航天航空学院冯西桥课题组在《美国科学院院报》(PNAS)发表题为《多细胞单层中振荡形貌动力学的激活与同步化》(Activation and synchronization of the oscillatory morphodynamics in multicellular monolayer)的研究论文,揭示群体细胞协同振荡的力学–生物学耦合作用机制,该成果对于胚胎发育力学的研究有重要价值。

  12月3日上午,清华大学航天航空学院举行“热学新理论及其应用”学术研讨会。校长邱勇院士,国家自然科学基金委主任杨卫院士,中国工程热物理学会理事长、中国科学院工程热物理研究所金红光院士,以及来自工程热物理、能源、建筑、电机工程等领域的十余位院士和30余位学者参加会议。

  11月1日,第十一届中国国际航空展在珠海举办。清华大学航院无人机系统团队产学研项目:珠海隆华XV-2农业植保型无人直升机和XV-3警用型无人直升机在珠海航展上正式亮相。

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