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可穿戴医疗设备正在成为慢性病检测的利器

责任编辑:在线直播棋牌 发布时间:2021-04-11 23:57:03 字体:[ ]网络棋牌真人棋牌直播
可穿戴医疗设备能够借助多种传感器对血压值、血糖值、血氧含量、心率、呼吸频率、体温等人体的生理指标进行采集,并将这些数据无线传输到随身携带的中央处理器(如智能手机或

可穿戴医疗设备能够借助多种传感器对血压值、血糖值、血氧含量、心率、呼吸频率、体温等人体的生理指标进行采集,并将这些数据无线传输到随身携带的中央处理器(如智能手机或是其他的小型便携无线装置,当用户的某项生理指标出现异常时中央处理器就会及时报警),中央处理器会把这些数据传送到医疗机构,以辅助医生及时地对用户的病情进行专业、全面的分析和治疗。

1)无创血糖连续监测技术

当前的血糖连续监测设备主要是通过皮下组织水(唾液和汗液等人体渗出液)来进行血糖浓度的测量的,再根据渗出液中的葡萄糖浓度与血糖浓度的相关性,测算出患者的血糖值。其中,美国美敦力(Medtronic)公司推出的血糖实时连续监测系统CGM,是最早获得FDA批准的同类产品。

续血糖监测探头通过金属细丝贴在病人腹部(金属细丝刺入速度很快,痛感很低),每个探头能够连续使用3天,每分钟测量10次皮下组织水里的葡萄糖浓度,测量数据通过无线方式上传到接收器,接收器每5分钟对接收到的数据进行一次平均值处理,并将求得的平均值作为血糖值进行储存。这种监测方法每天收集到的数据量相当于传统血糖测试方法的100多倍。另外,美国的Spectrx公司研发的血糖仪则是利用无痛激光微创技术在皮肤角质层上开启一列微孔,再使用专用的传感器收集组织液并测量和分析出病人的血糖浓度。

2)无创血压连续监测技术

★利用桡动脉脉搏幅值来测量血压值。新加坡健资(国际)私人有限公司生产的手表式续每博血压测量仪就是使用该法来测定血压值的,这款腕表的测量精准性已经得到了欧洲高血压学会和美国医疗仪器促进协会的临床验证。美国的Medwave公司研发的Vasotrac手腕血压测量仪就是先确定血管的零负荷状态,再根据血管零负荷状态下脉搏波动的幅值中的其他参数计算出血压值,零负荷状态的确定则是用在在桡动脉上进行周期性的加压和减压的方法。由于这种技术无法进行脉搏连续测量,并且操作过程必须有专业人员的导,还要在手腕进行加压,使用便利性还存在缺陷。

★利用脉搏波传速来测定血压值。这种方法就是使用光电传感器和生物电极来测量脉搏波传速,然后使用血压测量金标准对脉搏波传速与动脉血压关系进行校准,从而确定血压值。另外,科研人员还在尝试在计算过程中引入身高、体重等参数,以提高测量数据的准确度。这种传感器具有设计简单,成本较低的优势,能够在手机、手表、PDA等多种载体上使用。

★通过每搏血容积变化值来测量动脉血压值。利用光电传感器测定每搏血容积的变化量,在跟凝聚流体力学和血容量变化量与经皮压力的关系计算出血压平均值,这项技术当前还处于研发阶段。

3)无创血氧连续监测技术

利用红光谱测量血氧饱和度,血氧饱和度是指血液中氧合血红蛋白与全部血红蛋白容量的百分比,是一项重要的生理指标,血氧饱和度的长期监测对于呼吸系统疾病患者非常有意义。现在可以将脉冲血氧计附着在病人的手指、脚指或者耳垂、上来测量血氧饱和度。

脉冲血氧计的测量原理是:氧合血红蛋白对红外光的吸收率比较高而对红光的通过率比较高,与之相反非氧合血红蛋则对红光的吸收率比较高而对红外光的通过率比较高。美国SPOMedical公司研发的“智能血氧手表”能够监测使用者睡眠时的血氧饱和度,从而减少了睡眠窒息症病人发生夜间呼吸阻碍的风险。

4)可穿戴医疗设备的监测应用实例

★Maxim生命体征测量T恤:在“2013 International CES”上美信公司((Maxim Integrated)展出了一款集成了多种传感器能够进行生命体征数据监测的T恤,名为“Fit衫”,这款T恤能够测量运动量、体温、心电图等数据,帮助真人现场直播棋牌医疗机构监测患者的身体状况。这款T恤在袖子等四个部位装入了心电仪传感器,还使用了新家坡Clearbridge VitalSign公司的信号处理技术以及美国Orbital Research公司的干式电极,当前Fit衫还处于试验阶段。

图:Maxim生命体征测量T恤 [2]

★Imec可穿戴耳机。Imec可穿戴脑电图(EEG)耳机和心电图(EKG)贴片能够分别监测人的大脑和心脏活动,系统会对心率和3D加速计的数据进行储存还能发送到智能手机里。采集到的数据能够被实时传送到最远16公里外的接收器中。

★Duo Fertility生育监测系统。英国剑桥的温度概念公司研发了一套Duo Fertility系统,该系统借助放在女性腋下的传感器贴片能够测量出女性排卵期的细微的体温变化,进而对女性的排卵日进行精准预计,从而帮助女性达到怀孕或是避孕的效果。Duo Fertility系统每天能够测量2万个体温数据,数据精准度达99%,使用该系统半年后受孕率能够提高20%,成功率能够与价格昂贵的人工授精相媲美。

图:DuoFertility生育监测器 [3]

★Body Tel家用诊断系统。Body Tel能够为慢性疾病的患者提供更加便捷的居家诊断服务。这一系统的主要产品Pressure Tel、Gluco Tel、Weight Tel和Weight TelPro等基于一个共同的中心设施,并且所有的设备都嵌入了蓝牙模块,从而可以把测量到的身体指标数据自动传输到中转站(病人的智能手机等),中转站会会把这些数据传输到在线数据库中,整个传输过程有系统实时自动完成不需要病人的任何操作。医生们不仅可以随时查看这些数据,还可以设置在特定的条件下让系统发送警报信号。当某项数据超出此前设置的数据区间时,医生就会收到系统发送的警报信息。比如在糖尿患者血糖严重偏高或偏低的情况下,得到警报的医护人员就能够行及时地救护与治疗。

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