無(wú)擾式健康跟蹤儀的設計方案

現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(hù)的睡眠指數，健康指數包括睡眠時(shí)間、深淺睡眠區域、心率、呼吸情況等，可以給用戶(hù)一個(gè)初步的睡眠健康判斷基礎。這種消費級別的智能硬件精度要求不算太高，其實(shí)前身就是醫用健康跟蹤儀機器。

在醫療應用領(lǐng)域，其實(shí)也有效仿睡眠監測智能硬件的數據監測方案，方案采用的壓電傳感器可以將動(dòng)態(tài)的壓力信號轉換為電信號。由于具有線(xiàn)性響應機械振動(dòng)強度的能力，高靈敏度的壓電傳感器可應用于人體器官微動(dòng)信息的無(wú)失真傳感。通過(guò)壓力傳感器完成對病人數據的采集。中科院的無(wú)擾式健康跟蹤儀方案就是這樣的一個(gè)項目。

本方案主要采用壓電陶瓷傳感器實(shí)現了一種多生理參數實(shí)時(shí)提取的床邊監護系統。在人的自然睡眠無(wú)擾的情況下(即探頭與體表非接觸、無(wú)束縛)，利用壓電傳感器的工作原理，實(shí)現了對人體體振(器官微動(dòng))信息的記錄與相應生理參數的實(shí)時(shí)提取，如心沖擊信號(心率及其變化率和節律)、呼吸信號(節律、強弱及流暢程度)、睡眠質(zhì)量、夜間翻身次數等。為醫院、社區保健康復中心、家庭和個(gè)人提供了一種實(shí)效實(shí)時(shí)的監護和預警系統。

該系統能克服傳統的Long-term 監護儀的價(jià)格昂貴、對人體有束縛影響日常生活、需要專(zhuān)業(yè)人士操作、不利于長(cháng)期監測和普及等缺點(diǎn);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的長(cháng)期連續監測。

圖一：監護系統原型

圖二：初步監測結果