《电子技术应用》

可集成于智能手机的新型血压传感器问世

2018/3/13 21:12:25

  这款新型血压传感器比目前绑带式的血压计更便捷,可以帮助病人在家监测高血压病情变化。

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  据麦姆斯咨询报道,多年来许多工程师一直致力于研制方便使用且易集成的血压监测装置。现在看起来,来自密歇根州立大学和马里兰大学的研究人员似乎已经成功了。

  近期发表在期刊《科学转化医学》(Science Translational Medicine)的一篇论文中,研究人员描述了一种可以集成到智能手机的血压传感器原型,只需按压指尖即可。

  该项研究的领导者,来自密歇根州的一名生物医学工程师Ramakrishna Mukkamala谈到:“该设备使用起来非常方便,有助于人们经常监测血压,当血压居高不下的时候及时发现。”

  Mukkamala说:“高血压可导致心脏病和中风。但是,大约有一半的人不知道自己有这种隐患存在。”Mukkamala团队设计时,在手机中内置包括两种主要元器件的传感器:采用光电容积脉搏波描记法(PPG)的测量血流量变化的廉价光学工具,和测量压力的薄膜力传感器。

  用户用特定的方式将手指按压在传感器上,配合的算法则计算出用户的血压。指尖的按压会对下动脉产生外部压力,与血压计绑带所产生的压力类似。

  许多其他研究小组也一直致力开发出方便使用的腕式血压计,摆脱庞大的设备。最常用的方法之一是使用脉冲传导时间。这样的系统需要两个分开的传感器,一个放在心脏附近,另一个放在更远的地方,比如手腕。然后,该装置测量压力波从心脏到达身体其他部位所需的时间。

  Mukkamala获得了研发腕式血压监测技术的资金,还有一些团队已经进入商业化大军。但采用脉冲传导时间原理的装置面临的主要挑战是:用户必须每隔几个月就采用标准血压监测仪器进行校准。

  Mukkamala认为,人们更倾向于将血压传感器嵌入智能手机,成人平均每天使用智能手机的时间为2.5小时。他建议使用PPG这种已经被普遍使用的技术来测量心率。PPG技术是通过照明人体组织和测量因血容量改变而引起的光吸收变化。一些健身追踪器,甚至三星Galaxy都配备了采用PPG技术的心率监测器。

  Mukkamala团队研制的样品,已经测试了32人,并证明了其准确性。美国医疗仪器促进协会(AAMI)和IEEE等组织都出台了相关标准,可作为腕式血压装置的参照。Mukkamala团队研制的样品与标准相符,同时也与价值25000美元的手指绑带血压监测器相匹配。

  根据这项研究,试验中大约90%的用户只需要两三次的练习,就可以正确使用该装置了。

  有人可能认为现有的血压监测已经很方便了。数字电池供电的绑带式装置可在药店、沃尔玛和亚马逊购买,价格在20 - 30美元。使用上述装置,我们可以方便地在家进行日常或每周例行的血压检查。然而,如果每天随身携带的手机具备这种功能,您会怎么想?如果只需要手机就可以随时测量血压,您会经常测量吗?


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