心脑血管类疾病是当今人类健康的头号杀手,对其早期的诊断和发病治疗均十分困难。人体动脉血压波形蕴含着丰富的心脏、血管、血压等脏器的生理信息,是临床上评估这类疾病的重要手段。目前针对连续动脉压波形检测的商用仪器多为传统刚性结构,难以做到微型化、集成化和智能化,无法对人们日常生活中动脉血压波形进行连续、实时、长期监测。鉴于此,本课题拟开发出柔性超声波血压传感器,可贴附于体表实现日常血压波形的无创连续检测,为人体健康监测和疾病预测智慧医疗微系统提供硬件支持。首先研究了传统医用超声传感器的结构及功能,探究了基于脉冲-回波法的动脉血压波形无创连续检测原理,根据器件的工作原理完成了传感器的总体结构设计,主要包括柔性电极层、压电阵列层、粘结层和封装层四个部分,并对传感器各组件的结构设计和选材进行了深入讨论。其次,采用仿真软件对传感器进行模态分析和声场分析,以传感器的发射频率和指向性为目标,对传感器结构及相应特征参数进行优化设计,并对传感器的发射功率、中心位移幅值和发射电压响应等相关性能指标进行了仿真研究。仿真结果表明:所设计的器件谐振频率为2.068MHz,发射功率为7.64W。进一步地,基于器件结构和柔韧性要求,采用飞秒激光加工、磁控溅射镀膜、低温锡焊等技术,成功制备出柔性屈曲结构电极,电极伸长率大于120%;设计了微型传感器多层结构组装方案,并对器件各层间的对准及连接关键工艺技术进行了深入研究,制备出了柔性超声波微型传感器。对所制备的器件进行了阻抗测试,谐振频率为2.05MHz,与设计值偏差仅为0.87%;且各传感器阵元的动态参数测试结果方差小于测试值均值的4%,具有良好的一致性,证明器件制造工艺具备较好的可重复性。最后,搭建了脉冲-回波法血压检测系统,并完成人体肱动脉血管壁的运动信号采集,设计算法并编写相关程序完成了对血管前壁和后壁的回波信号特征点的识别和提取。对人体动脉血压—血管直径模型进行对比分析,并最终得到人体肱动脉压的连续波形,验证了基于脉冲-回波法的无创连续血压检测方案的可行性。本课题的研究成果将对人体血压非侵入式监测微系统的建立提供理论指导和技术支持。