清華航院馬寅佶助理研究員報(bào)道人體血壓與脈搏波速度之間的新型耦合關(guān)系

清華新聞網(wǎng)10月29日電 近日，清華大學(xué)航天航空學(xué)院馬寅佶助理研究員等在人體血壓與脈搏波速度研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以《人體動(dòng)脈血壓和脈搏波波速關(guān)系》（Relation between blood pressure and pulse wave velocity for human arteries）為題發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS）上。該研究成果建立了人體血壓與脈搏波速度之間的關(guān)系，該關(guān)系不依賴(lài)于傳統(tǒng)模型中的血管小變形、薄殼假設(shè)，為無(wú)袖帶血壓監(jiān)測(cè)提供了有前景的替代方案。 

脈搏波在人體血管傳播示意圖

血壓是人體關(guān)鍵的一個(gè)生命體征，會(huì)隨著情緒狀態(tài)、身體活動(dòng)和健康狀況而變化，全世界大約30％的人口患有與高血壓有關(guān)的健康問(wèn)題。傳統(tǒng)測(cè)量血壓的方法依賴(lài)于充氣袖帶，向手臂施加外部壓力以阻止血液流動(dòng)，通過(guò)釋放該外部壓力來(lái)確定收縮壓和舒張壓。但是，基于該方案的動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)需要反復(fù)阻塞血流，有導(dǎo)致組織損傷的可能性，這使其測(cè)量間隔限制在15分鐘以上，不能提供檢測(cè)由運(yùn)動(dòng)或情緒變化等引起的血壓波動(dòng)所需的時(shí)間分辨率。

通過(guò)測(cè)量脈搏波速度進(jìn)行連續(xù)和無(wú)袖帶血壓監(jiān)測(cè)通常被認(rèn)為是有發(fā)展?jié)摿Φ难獕簻y(cè)量技術(shù)，傳統(tǒng)的Moens-Korteweg（MK）與Hughes方程將脈搏波速度與血壓建立起關(guān)系。但是，MK方程涉及兩個(gè)假設(shè)：動(dòng)脈壁假設(shè)為薄殼；動(dòng)脈的厚度和半徑隨著血壓的變化保持固定。對(duì)于人類(lèi)動(dòng)脈，以上兩個(gè)假設(shè)均可能不成立。此外，Hughes方程中血壓和動(dòng)脈壁彈性模量的關(guān)系則是完全經(jīng)驗(yàn)的，沒(méi)有任何理論基礎(chǔ)。馬寅佶等人基于動(dòng)脈的超彈性本構(gòu)，放松了MK方程中的兩個(gè)假設(shè)，建立起了全新的脈搏波速度與血壓之間的關(guān)系，通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性，并在人體血壓范圍內(nèi)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，給出了形式簡(jiǎn)單的公式。

本論文是清華大學(xué)與美國(guó)西北大學(xué)合作的研究成果。清華大學(xué)為論文第一完成單位，清華大學(xué)馬寅佶助理研究員和美國(guó)西北大學(xué)博士后崔正日（Jungil Choi）為本文共同第一作者。

論文鏈接：

http://www.pnas.org/content/early/2018/10/09/1814392115

供稿：航院 編輯：華山 審核：襄楠