在人口老齡化的背景下,人們對健康的關注和投入不斷增加。眾所周知,生命體征數(shù)據(jù)是判斷個人健康狀況的重要依據(jù),大量的生理指標能準確、直接地反映人健康狀況。為了在家庭環(huán)境中監(jiān)測健康狀況,積極預防疾病的發(fā)生,需要收集各種生命體征數(shù)據(jù)。這也是促進健康管理智能化、實現(xiàn)健康老齡化的重要起點。
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近年來,生命體征監(jiān)測的概念逐漸深入到非醫(yī)學領域,各種生命體征監(jiān)測產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),PPG手環(huán)、ECG皮膚接觸式生命體征傳感設備早已屢見不鮮。使用捆綁和緊致的皮膚往往給人一種強烈的束縛感,特別是在睡眠監(jiān)測中,捆綁甚至會改變用戶的睡眠習慣,加重焦慮和不安,適得其反。因此,以BCG以毫米波雷達為代表的非接觸式生命體征傳感技術(shù)正逐漸走上歷史舞臺,成為數(shù)字健康管理的良方。
心沖擊圖概念(Ballistocardiography,BCG)最早提出于1877年,其本質(zhì)是人體表面對外壓力的微弱變化,這是心臟的力學特征。其醫(yī)學價值曾與心電圖學有關(ECG)相當。但由于測量不穩(wěn)定、難度大等原因,逐漸被遺忘在實驗室。但從本世紀初開始,BCG除了自身潛在的醫(yī)療價值和傳感器技術(shù)進步等因素外,技術(shù)也成為國內(nèi)外各大研究機構(gòu)的研究熱點,BCG自然契合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點,也讓人對其綜合價值有了新的期待。
一切都是健康監(jiān)測器
BCG信號采集裝置由傳感器和許多信號調(diào)節(jié)電路組成。如果將高精度傳感器隱藏在適當?shù)闹亓砍、枕頭、床墊、桌椅中,則可以不連接KEMET代理在不打擾用戶正常工作和休息的情況下進行生命體征監(jiān)測。這些過去常見的家庭日用品也可以在BCG在技術(shù)的加持下,它變成了高精度 生命健康監(jiān)測儀。
科學已經(jīng)證明,心臟在搏動過程中可以引起一系列相應的周期性運動和振動,這些信號通過傳感器電路耦合,然后通過差分前放大電路、多級放大電路、隔離電路、沉降電路、過濾電路,最終可以得到有價值的分析BCG信號。BCG信號本身很弱,容易受到呼吸、身體運動和工頻噪聲的干擾。導致直接測量BCG信號往往淹沒在噪聲中,無法獲得心率、呼吸等生理特征信息。有效識別BCG為了有效還原信號,還需要降噪信號BCG信號特征。小波變換法是目前常用的降噪方法。在壓電傳感器和信號調(diào)節(jié)電路的處理、轉(zhuǎn)換和降噪過程中,BCG信號轉(zhuǎn)換為毫伏級可識別的電壓信號,最后將處理后的信號從芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換,并在相關處理器的幫助下進行BCG顯示端顯示信號值,便于后續(xù)計算、分析和評估。
以壓電被動傳感技術(shù)為核心BCG傳感設備能準確感知靜息或睡眠場景下人體的心臟和呼吸胸腹振動,測量心搏間期、呼吸等重要生命體征信號。借助心搏間期和呼吸波動特征的提取和建模技術(shù),還可以實現(xiàn)非接觸場景中阻塞性和中樞性睡眠呼吸暫停的檢測,真正提前計劃,在疾病發(fā)生前實時監(jiān)測健康狀況。
毫米波雷達磨刀霍霍
除了BCG此外,毫米波雷達還可用作監(jiān)測人們健康狀況的非接觸式生命體征傳感技術(shù)。毫米波雷達的工作原理是向外界發(fā)射電磁波,路徑中的任何物體都會反射信號。雷達系統(tǒng)可以通過捕獲和處理反射信號來確定物體的距離、速度和角度。由于波長短,毫米波雷達的精度極高,可以檢測到由呼吸和心跳引起的人體微動等亞毫米級微動作。更重要的是,毫米波雷達特別適合在對隱私要求較高的家庭環(huán)境中使用,因為它不會收集任何敏感數(shù)據(jù),如圖像信息。該技術(shù)路線靈敏度高,非接觸式,抗干擾性強,不侵犯隱私,在家庭健康監(jiān)測、智能健康等市場具有廣闊的應用前景。
基于毫米波雷達的生命體征監(jiān)測解決方案體征監(jiān)測解決方案。該解決方案可集成在床頭燈中,使用內(nèi)置毫米波雷達檢測呼吸、心跳、打鼾等生命體征,可廣泛應用于嬰兒監(jiān)測、睡眠質(zhì)量監(jiān)測、老年護理等場景。安富利設計的生命體征監(jiān)測解決方案配備了英飛凌毫米波雷達、恩智浦微控器等核心設備,性能高,功耗低。未來,安富利將充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,積極參與產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度合作,與行業(yè)合作伙伴合作,為智能健康醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻。
醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)“神經(jīng)末梢”
在醫(yī)療監(jiān)測產(chǎn)品中,各種監(jiān)測儀器隨處可見,但大型醫(yī)療設備的應用場景太多,無法觸及,為家用生命體征傳感設備提供了足夠的發(fā)展空間。而在5G、在人工智能等相關技術(shù)的支持下,家用非接觸式生命體征傳感設備有望成為醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢這將使成千上萬的用戶建立個性化的健康模個性化的健康模式,實現(xiàn)全生命周期的健康管理。而類似BCG基于毫米波雷達的健康狀態(tài)監(jiān)測設備和其他無感知、輕管理的終端產(chǎn)品,也必將在未來的智能傳感、智能生活和智能醫(yī)療浪潮中占據(jù)一席之地。
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