BCG傳感技術，讓你聽到自己的“心”聲
發布時間：2022-5-25 11:08
發布者：eechina
|
來源：AVNET 在上班路上遭遇堵車，汽車走走停停之間似乎仍滯留在原地。自己忍不住向前瞭望，而看到的卻是一眼望不到頭的汽車長隊，仿佛置身于停車場中。面對如此場景，不免情緒焦躁、心率加快、血壓升高…… 人的生命體征善變而敏感，在日常生活中，即便是微不可查的情緒波動，也依然導致一系列生理活動的變化。而眾所周知，生命體征數據還是判斷個人健康狀況的重要依據，數量繁多的生理指標可以準確而直接地反映出人們的健康狀況。 近年來，生命體征監測概念逐漸深入到非醫學領域，多種生命體征監測產品不斷涌現，PPG手環、ECG等皮膚接觸式生命體征傳感設備早已屢見不鮮�？尚枰┐骼�、貼緊皮膚的使用方式卻常常給人以強烈的束縛感，特別是在進行睡眠監測時，穿戴捆綁的使用方式甚至會改變用戶的睡眠習慣，加重焦慮和不安，適得其反。也正因如此，以BCG為代表的非接觸式生命體征傳感技術正逐漸走上歷史舞臺。 心沖擊圖概念（Ballistocardiography，BCG）最早于1877年被提出，本質是心臟搏動、動脈血流動導致的人體表面對外壓力的微弱變化，是心臟的力學特征。其醫學價值曾經與心電圖學（ECG）相當。但因測量不穩定、難度大等原因，被逐漸遺忘在實驗室之中。但從本世紀初開始，BCG技術又成為國內外各大研究機構的研究熱點，原因除了自身潛在的醫學價值和傳感器技術進步等因素以外，BCG與物聯網技術天然契合的特性，也讓人們對它的綜合價值有了新期盼。 萬物皆是健康監測儀 BCG信號采集裝置由傳感器和一眾信號調理電路組成。如果將高精度傳感器“隱藏”在適配的體重秤、枕頭、床墊、桌椅中，即可在非接觸且不打擾用戶正常作息的情況下進行生命體征監測。而這些以往再尋常不過的家庭日常用品，也可以在BCG技術的加持下，搖身一變，化身為高精尖 “生命健康監測儀”。 科學早已證明，心臟在搏動過程中可以引起人體一系列相應的周期性運動、震動，而這些信號通過傳感器電路耦合后，再經差分前置放大電路、多級放大電路、隔直電路、陷波電路、帶通濾波電路，最終可得到有價值、可供分析的BCG信號。BCG信號自身十分微弱，且易受到呼吸、身體運動、工頻噪聲的干擾。導致直接測量得到的BCG信號常常淹沒在噪聲中，無法獲得其包含的心率、呼吸等生理特征信息。為了有效識別BCG信號，還需對信號進行降噪處理，以有效還原BCG信號特征。目前常用的降噪方法為小波變換方法。在壓電傳感器和信號調理電路處理、轉換和降噪的過程中，BCG信號便轉化為毫伏級可識別的電壓信號，最后將處理好的信號由芯片完成模數轉換，在相關處理器的幫助下，將BCG信號的值呈現在顯示端，以便于后續計算處理、進行分析評估。 基于“壓電式被動傳感技術”為核心的BCG傳感設備能精準感知人體在靜息或睡眠場景下的心臟與呼吸胸腹振動力，測量心搏間期、呼吸等重要生命體征信號。如果借助心搏間期及呼吸波動特征提取與建模技術，還可實現非接觸場景下的阻塞性、中樞性睡眠呼吸暫停事件檢測，真正做到未雨綢繆，在疾病發生之前對健康狀況實時監測。 醫療物聯網的最后一塊拼圖 在醫療級監測產品中，各類型監護儀比比皆是，可大型醫療設備終究有太多應用場景無法觸達，而這就為家用型生命體征傳感設備提供了充足的發展空間。而在5G、人工智能等相關技術的加持下，家用型非接觸式生命體征傳感設備有望成為醫療物聯網的“神經末梢”，補充完善監測產品觸達的臨床場景。這將使得萬千用戶即便身處醫院之外，也可建立個性化健康模型，實現全生命周期的健康管理。而類似BCG設備這樣的無感知、輕管理的專業級醫療終端，也勢必將在未來的智能傳感、智慧生活、智慧醫療浪潮中占據一席之地。 |
網友評論