Continuous cuffless blood pressure monitoring with a wearable ring bioimpedance device.
Continuous cuffless blood pressure monitoring with a wearable ring bioimpedance device.
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DOI：
10.1038/s41746-023-00796-w
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发表时间：
2023-03-30
影响因子：
15.2
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
智能戒指为持续的生理测量提供了独特的机会。与其他智能可穿戴设备相比，它们易于佩戴，负担较小，适合夜间设置，并且可以调整大小，以便在传感器和皮肤之间始终提供理想的接触。连续测量血压(BP)对心血管健康管理具有重要的诊断和预后价值。然而，传统的动态血压测量设备使用充气袖带操作，这是笨重、侵入性的，对于频繁或连续的测量是不切实际的。我们引入了环形生物阻抗传感器，利用生物阻抗的深层组织传感能力，同时与光学模式不同，引入了对肤色不敏感的功能。我们将独特的人类手指有限元模型与参与者详尽的实验数据相结合，得出对动脉体积变化具有最高敏感度的电极位置和大小的最佳设计参数，且不区分不同的肤色。BP是使用机器学习算法构建的。这些环传感器用于测量动脉血压，其峰值相关系数为0.81，误差较小(收缩压：0.11 ± 5.27 mm Hg，舒张压：0.11 ± 3.87 mm Hg)，适用于较宽的血压范围(收缩压：-213 ，舒张压：42-122 mmHg)，突出了生物阻抗环在准确和连续测量血压方面的巨大潜力。
Smart rings provide unique opportunities for continuous physiological measurement. They are easy to wear, provide little burden in comparison to other smart wearables, are suitable for nocturnal settings, and can be sized to provide ideal contact between the sensors and the skin at all times. Continuous measuring of blood pressure (BP) provides essential diagnostic and prognostic value for cardiovascular health management. However, conventional ambulatory BP measurement devices operate using an inflating cuff that is bulky, intrusive, and impractical for frequent or continuous measurements. We introduce ring-shaped bioimpedance sensors leveraging the deep tissue sensing ability of bioimpedance while introducing no sensitivity to skin tones, unlike optical modalities. We integrate unique human finger finite element model with exhaustive experimental data from participants and derive optimum design parameters for electrode placement and sizes that yields highest sensitivity to arterial volumetric changes, with no discrimination against varying skin tones. BP is constructed using machine learning algorithms. The ring sensors are used to estimate arterial BP showing peak correlations of 0.81, and low error (systolic BP: 0.11 ± 5.27 mmHg, diastolic BP: 0.11 ± 3.87 mmHg) for >2000 data points and wide BP ranges (systolic: 89–213 mmHg and diastolic: 42–122 mmHg), highlighting the significant potential use of bioimpedance ring for accurate and continuous estimation of BP.
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DOI：
10.1186/s13054-018-2171-1
发表时间：
2018-10-11
期刊：
Critical care (London, England)
影响因子：
--
作者：
Magder S
通讯作者：
Magder S
DOI：
10.1109/tbcas.2019.2946661
发表时间：
2019-12-01
影响因子：
5.1
作者：
Ibrahim, Bassem;Jafari, Roozbeh
通讯作者：
Jafari, Roozbeh
影响因子：
2.7
作者：
Asayama K;Ohkubo T;Imai Y
通讯作者：
Imai Y
影响因子：
10
作者：
Kim, Joshua;Chou, En-Fan;Khine, Michelle
通讯作者：
Khine, Michelle
影响因子：
17.1
作者：
Ameri, Shideh Kabiri;Ho, Rebecca;Lu, Nanshu
通讯作者：
Lu, Nanshu