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英飛凌毫米波雷達芯片,實(shí)現可穿戴血壓傳感

作者: 時(shí)間:2020-08-02 來(lái)源:麥姆斯咨詢(xún) 收藏

據麥姆斯咨詢(xún)報道,全球領(lǐng)先的半導體解決方案供應商(Infineon)近日宣布與Blumio公司達成協(xié)議,雙方將基于Xensiv芯片組,聯(lián)合開(kāi)發(fā)器。這種新型傳感器有望實(shí)現無(wú)需佩戴袖帶的血壓連續精確測量,造福心血管監測市場(chǎng)。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202008/416560.htm

該項目將整合的雷達傳感器專(zhuān)業(yè)技術(shù)和Blumio公司的軟件技術(shù)。結合雙方技術(shù)優(yōu)勢的套件有望更方便地集成進(jìn)入血壓監測設備,加快產(chǎn)品上市時(shí)間。

“血壓是衡量個(gè)體健康水平的最重要指標之一?!盉lumio創(chuàng )始人兼首席執行官Catherine Liao表示,“人體的任何狀況都會(huì )引起血壓的波動(dòng),無(wú)論是來(lái)自人體內部的影響還是對外部刺激的響應?!?/p>

與Blumio的合作,展示了英飛凌通過(guò)其硅谷創(chuàng )新中心(Silicon Valley Innovation Center, SVIC)支持創(chuàng )新型初創(chuàng )企業(yè)所做的努力,該中心一直致力于開(kāi)發(fā)尖端技術(shù),使我們的生活更輕松、更安全、更環(huán)保。通過(guò)SVIC,英飛凌正推動(dòng)區域初創(chuàng )企業(yè)的發(fā)展,將新技術(shù)不斷推向市場(chǎng)。

英飛凌毫米波雷達芯片,實(shí)現可穿戴血壓傳感

英飛凌60 GHz芯片組

用雷達技術(shù)測量血壓

了解人體血壓的變化情況,掌握準確監測血壓的能力,對于人體健康至關(guān)重要?,F在,我們可以看到很多佩戴Fitbit等智能手環(huán)或Apple Watch智能手表的用戶(hù),以記錄他們的心跳和睡眠。但是,這些智能設備仍然無(wú)法跟蹤人體血壓。當前,準確監測血壓的唯一方法,還是需要利用傳統充氣和放氣的袖帶式血壓測量設備。

Catherine Liao說(shuō):“如果我們想要監測人體一天的血壓波動(dòng),那我們必須整天佩戴袖帶式血壓設備,大約每半小時(shí)測量一次血壓?!?/p>

Catherine Liao接著(zhù)說(shuō),“在可穿戴設備上我們可以看到的ECG傳感器和光學(xué)傳感器,它們都無(wú)法直接告訴用戶(hù)它們的測量結果,以及心血管系統內部發(fā)生了什么。ECG測量的是心跳的電信號,而光學(xué)傳感器測量的是流經(jīng)的血液量?!?/p>

英飛凌和Blumio的合作將帶來(lái)一款采用雷達傳感器技術(shù),無(wú)需袖帶測量血壓的解決方案,可以實(shí)現全天24小時(shí)的人體血壓監控。

與被動(dòng)紅外(PIR)技術(shù)相比,這種雷達技術(shù)在運動(dòng)檢測應用方面具有許多優(yōu)勢,包括更高的精度和更精確的測量,為各個(gè)領(lǐng)域的新解決方案開(kāi)辟了可能。

“我們一直在探索如何使用雷達來(lái)測量非常、非常近物體的微小運動(dòng)。我相信大家都曾經(jīng)試過(guò)用手指按住手腕或脖子來(lái)感受并測量我們的心率。這種脈搏的力度是由穿過(guò)我們血管的血流壓力所引起的,從血管向外一直傳播到皮膚表面?!盋atherine Liao說(shuō)。

過(guò)去二十年來(lái),體積鉗法(Volume Clamping)和動(dòng)脈張力法(Applanation Tonometry)已經(jīng)實(shí)現無(wú)需袖帶測量血壓。不過(guò),在醫院之外,這些技術(shù)的接受度有限。

目前市場(chǎng)上有幾家初創(chuàng )公司正在嘗試通過(guò)結合ECG和光體積描記法(PPG)傳感器來(lái)估算血壓,以替代傳統的袖帶式血壓監測,但是,要想獲得足夠“干凈”的準確信號還需要克服很多困難?;诠鈱W(xué)的解決方案還會(huì )受到外部光線(xiàn)變化或紋身等膚色的干擾問(wèn)題。

雷達不同于其它技術(shù),它不會(huì )受到膚色或環(huán)境光變化的影響。通過(guò)使用高靈敏度的低功耗芯片組,測量人體目標區域反射的電磁波,可以捕捉并記錄與呼吸或血液循環(huán)相對應的人體微動(dòng)信號。

人體的每一次心跳,脈搏都會(huì )沿著(zhù)動(dòng)脈傳播,并在皮膚表面產(chǎn)生非常微小的運動(dòng)。利用雷達可以捕捉這些運動(dòng)并將其轉換成波形。然后利用算法對獲得的脈沖波形進(jìn)行分析,可以提取血壓和其它心血管指標。

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雷達測量血壓的原理

英飛凌和Blumio的合作

英飛凌和Blumio開(kāi)發(fā)的傳感器旨在克服目前市場(chǎng)在售產(chǎn)品技術(shù)的局限性,無(wú)需直接持續的接觸人體。

主要的挑戰在于信號的捕捉和檢測,即確保傳感器放置在正確的位置以捕捉動(dòng)脈的脈沖,并確保雷達傳感器足夠靈敏,能夠準確捕捉這些細微的運動(dòng)。第二個(gè)挑戰還在于能否辨別并過(guò)濾與脈搏無(wú)關(guān)的運動(dòng)偽影。一旦這些問(wèn)題得到解決,雷達的優(yōu)勢就可以體現出來(lái)了,它能夠無(wú)需壓力接觸提供高速信號采集,實(shí)現全天多次測量。

Catherine Liao說(shuō):“現在,第二個(gè)挑戰必須切實(shí)解決。我們如何判斷正在測量的是實(shí)際信號?在這方面,我們花費了大部分時(shí)間。對于任何科學(xué)研究,我們必須用已知的參考來(lái)驗證我們捕捉的信號?!?/p>

Catherine Liao說(shuō):“我們做了大量工作捕捉盡可能多的數據,并與袖帶式血壓計信號進(jìn)行比較,從而不斷完善算法?!?/p>

英飛凌毫米波雷達芯片,實(shí)現可穿戴血壓傳感

Blumio的傳感器利用雷達捕捉人體的心血管信號,可以提取脈搏率、血壓和脈搏波速(動(dòng)脈硬化測量)等心血管指標。它可以在任何可以感知脈沖的地方接收信號,為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或集成到現有產(chǎn)品提供了廣泛的靈活性。該傳感器結構緊湊,適用于可穿戴應用。

Blumio和英飛凌正在一起努力完善傳感硬件及其測量誤差。其傳感器無(wú)需佩戴傳統血壓計的袖帶,可以全天連續測量血壓,從而更好地為用戶(hù)提供心臟健康管理。接近無(wú)感測量,使其無(wú)論是白天還是晚上都可以佩戴。




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