無擾式健康跟蹤儀的設(shè)計方案

現(xiàn)在市面上很多睡眠檢測儀，采用手環(huán)或置于枕頭、被單下的智能硬件就可以檢測用戶的睡眠指數(shù)，健康指數(shù)包括睡眠時間、深淺睡眠區(qū)域、心率、呼吸情況等，可以給用戶一個初步的睡眠健康判斷基礎(chǔ)。這種消費級別的智能硬件精度要求不算太高，其實前身就是醫(yī)用健康跟蹤儀機器。

在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，其實也有效仿睡眠監(jiān)測智能硬件的數(shù)據(jù)監(jiān)測方案，方案采用的壓電傳感器可以將動態(tài)的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號。由于具有線性響應(yīng)機械振動強度的能力，高靈敏度的壓電傳感器可應(yīng)用于人體器官微動信息的無失真?zhèn)鞲小Ｍㄟ^壓力傳感器完成對病人數(shù)據(jù)的采集。中科院的無擾式健康跟蹤儀方案就是這樣的一個項目。

本方案主要采用壓電陶瓷傳感器實現(xiàn)了一種多生理參數(shù)實時提取的床邊監(jiān)護系統(tǒng)。在人的自然睡眠無擾的情況下(即探頭與體表非接觸、無束縛)，利用壓電傳感器的工作原理，實現(xiàn)了對人體體振(器官微動)信息的記錄與相應(yīng)生理參數(shù)的實時提取，如心沖擊信號(心率及其變化率和節(jié)律)、呼吸信號(節(jié)律、強弱及流暢程度)、睡眠質(zhì)量、夜間翻身次數(shù)等。為醫(yī)院、社區(qū)保健康復(fù)中心、家庭和個人提供了一種實效實時的監(jiān)護和預(yù)警系統(tǒng)。

該系統(tǒng)能克服傳統(tǒng)的Long-term 監(jiān)護儀的價格昂貴、對人體有束縛影響日常生活、需要專業(yè)人士操作、不利于長期監(jiān)測和普及等缺點;尤其適用于心臟病、高血壓、睡眠困擾患者(例如打鼾、呼吸暫停等)，失能、半失能老人及嬰幼兒的生理參數(shù)的長期連續(xù)監(jiān)測。

圖一：監(jiān)護系統(tǒng)原型

圖二：初步監(jiān)測結(jié)果