华体会体育HTH-可穿戴设备助“穿出”健康:皮肤之外的皮肤

2024-08-01 作者:华体会体育HTH

举世医药网 > 医药资讯 > 行业新闻 > 正文 可穿着装备助“穿出”健康:皮肤以外的皮肤2014/7/10 来历:新浪科技 浏览数:

翘首以盼的巴西世界杯已揭幕,足球迷们撑持自家的球星、球队,可你应当还留意到了另外一件事,在2014年世界杯揭幕式上,踢出第一球的既不是某位年夜牌球星,也是甚么足协年夜佬,而是一名瘫痪少年,她借助机械外骨骼和意念节制头盔,书写出这段光辉的人生里程。那末,她是怎样做到的?这位瘫痪少年是若何站起来并奋力一踢的?我们又若何可以或许足不出门、更快更周全的就诊看病?若何能加倍健康地糊口?在现在4G收集,物联网、传感器异军崛起的年月,这些手艺又将给医疗装备注入如何的活力?

借助它们站起来!

巴西瘫痪少年若何移动本身本来不受节制的双腿?靠得就是“借助意念(mind-controlled)”手艺和“3D打印”手艺。3D打印,这个让大师已不再生疏的手艺,即快速成型手艺的一种,它以数字模子文件为根本,应用粉末状金属或塑料等可粘合材料,经由过程逐层打印的体例来组织物体。3D打印凡是采取数字手艺材料打印机来实现,与传统的纸张二维打印分歧,3D打印出来的工具是三维立体的。只要你有足够的原材料,打印汽车、器官都不在话下,乃至还人用来打印生果!

在科罗拉多州立年夜学的Idea-2-Product 3D打印尝试室里,研究人员已开辟出了用在节制外骨骼的头盔。头盔上安设的电极对应人头部的分歧位置,以帮忙他们的年夜脑更好的与电极沟通。由于头盔必需进行定制,以合适佩带者的头部,研究人员操纵3D打印手艺帮忙制造头盔的内衬。这个内衬必需可以或许庇护头部和电极,并且要与头盔相匹配。当瘫痪少年想着走路时,电极会将年夜脑旌旗灯号传输到一台小型电脑里,这台电脑像一个背包一样背在她后面,由电脑将那些无线指令旌旗灯号转化成活动。

穿出你的健康

这么别开生面的巴西世界杯揭幕式有无让你留连忘返?那末,依托智能手艺,我们通俗人又能享遭到哪些医疗便当呢?这就要说到可穿着式装备了。中国某医疗电子股分有限公司旗下品牌ihealth曾在2014年CES(国际消费类电子产物博览会)揭幕前发布了两款可穿着式医疗装备,别离为动态血压监测仪和可穿着式脉搏血氧仪。

1. 动态血压监测仪

高血压是很多高危血汗管疾病的直接诱因。现代社会,老年人常常独守空屋,后代没法庇护其摆布,更有甚者会呈现“白年夜衣血压”(即呈现日常平凡血压正常、见到大夫时的血压激增状态)现象。社会火急需要随身式血压丈量装备,可穿着式血压监测仪应运而生。那末,甚么是血压?血压是指血液在血管内活动时,对血管壁发生的单元面积侧压。因为血管分为动脉、毛细血管和静脉,所以就有动脉血压、毛细血管压和静脉压,凡是所说的血压指动脉血压。

血压监测仪是经由过程传感器来检测人体动脉血管壁震动引发的袖带压力细小转变,最经常使用的方式是振荡法,其根基道理是操纵绑缚在手臂上的袖带,经由过程充气泵向袖带充气,以阻断血管中脉动的传布,到达必然压力(通常是124~316kPa)后最先放气,当气压到必然水平,血流就可以经由过程血管,且有必然量振荡波,逐步放气,振荡波越来越年夜,再放气,因为袖带与手臂的接触愈来愈松,是以,压力传感器所检测到的压力和波动则愈来愈小,压力传感器就可以及时检测到袖带内的压力和波动。而振荡波经由过程气管传布到机械里的压力传感器,颠末响应的放年夜、滤波电路、摹拟/数字旌旗灯号转换、中心处置器节制等处置环节,将经由过程袖带传递到气路中的脉动旌旗灯号和压力旌旗灯号转换成数字旌旗灯号,然后颠末进一步处置,得出血压的缩短���������HTH压、舒张压、平均压等数据。这类动态血压监测仪可经由过程蓝牙、USB毗连到移动装备上,将数据上传至医护人员,日常平凡被利用者穿在外面,供给24小时的血压监控。

2. 可穿着式血氧饱和度监测仪

血氧饱和度是血液中氧合血红卵白(HbO2)容量占全数血红卵白(Hb)容量的百分比,是呼吸轮回中的主要心理参数。很多呼吸系统疾病会引发人体血液中血氧饱和度的下降,严重时会要挟人的生命。那末,这类血氧饱和度监测仪的根基道理是:血液中的氧合血红卵白和还原血红卵白在可见光和接近红外线的频谱规模内具有分歧接收特征,还原血红卵白接收较多的红色频率光线,接收较少的红外频率光线;而氧合血红卵白较少接收红色频率光线,较多接收红外频率光线,如许可以按照人体对红光和红外光线的接收区分来测定血氧饱和度。

典型的血氧仪传感器有一对LED,它们经由过程病人身体的半透明部门(凡是是指尖或耳垂)正对着一个光电二极管。此中一个是红光LED,其波长为660nm;另外一个是红外线,其波长为940nm,血氧百分比是按照丈量这两个具有分歧接收率的波长的光经由过程身体后而计较得出的。而可穿着式血氧饱和度监测仪则采取数字/摹拟旌旗灯号转换节制LED双光源瓜代发光,以光频转换领受头为传感器,将光强旌旗灯号转换为频率旌旗灯号,直接送入单片机收集。按照反射式道理计较获得成果,再以无线旌旗灯号发送数据。有些血氧饱和度监测仪还针对动态情况下获得的干扰进行消弭计较处置,使得血氧饱和度数据加倍切确。

美国SPOMedical公司曾推出一款“血氧手表”,可以在睡眠进程中监测利用者的血氧饱和度,从而下降得了睡眠梗塞症者在夜间呈现呼吸阻碍的危险。而iHealth这款可穿着式血氧饱和度监测仪加倍便捷,它可延续监控用户的血氧饱和度和脉搏率,配备了指尖传感器,并毗连到腕部装备,可以监测用户在逐日正常勾当中或夜间的血氧饱和度。

我是件T恤衫,但我不但仅是件衣服

假如大师感觉利用这些监测仪、无线装备仍是太麻烦,那末此刻有加倍简洁的——T恤衫。以以色列医疗健康创业公司的HealthWatch为例,其智能T恤衫中内置了心电图传感器(ECG),它具有3~15道心电图机的功能。凡是环境下,病人只有在接管12道心电图机的查抄环节后,大夫才能正式肯定病人是不是得了心脏病。而从病人报告请示病情到接管查抄,常常需要花上很多时候。假如病人穿上这类智能T恤,心脏病大夫就可以领受到T恤及时发送的心电图数据。如斯一来,大夫就可以和时、正确领会病人的环境,以便和时给出医治方案。如斯奇异的T恤衫还能用机洗烘干,该T恤衫内置了一个电子部件,可存储长达70个小时的数据或将数据以无线旌旗灯号传输到安卓智妙手机中。固然,用户在对这类T恤衫进行洗涤之前,起首需将该电子部件掏出。并且,T恤衫最少可以洗涤50次而不破坏。

而OMsignal公司研制出的智能T恤衫除可以或许追踪人体的生命体征外,还能记实人体的热量耗损与压力程度。如许就免去了佩带智能腰带、手带等装备的懊恼。究竟,我们都得穿衣服出门呀。其实,它的感化道理也很简单。智能T恤衫由光纤和导线编织而成,内置微型传感器。嵌入织物中的传感器可以在穿戴者的平常勾当中记实30多个心肺心理参数。此中,操纵感应容积描记法,经由过程向内嵌在外套胸部和腹部位置的正弦摆列导线阵列持续发射高频低强度电流来监测呼吸状态;操纵收集的单通道心电旌旗灯号来计较心率;经由过程三维加快度计感知人体的体位和身体勾当环境。这类智能T恤衫可以毗连其他外围装备,还可以丈量血压、血氧饱和度、体暖和皮肤温度。这些由丈量得出的数据传输到互联网电子数据处置中间,处置成果将以简报或高分辩率波形图的情势提交给大夫,以便医护人员随时监控利用者的健康,做出正确的诊断。

皮肤以外的皮肤

在上述各类使人线人一新的可穿着式装备中,都有一个要害装配——传感器。它可以感触感染外界环境的转变,好比冷暖、快慢,并作出响应的反映,就像我们的皮肤一样。传感器按照各自道理,可分为压阻式传感器、压容式传感器、压电式传感器等。而传感器与纺织手艺连系后成长成为电子织物手艺,此中用得较多的是压电式传感器和光纤。通俗传感器如电阻或电容传感器的机能受材料(或布局)力学滞后性和电滞后性影响,与电线或相干传感器比拟,光纤不但不生热,并且对电磁辐射不敏感,不受放电现象影响,所以利用更加普遍。

电子织物中的传感器、履行器、电子元件、电源等部件的功能可以经由过程两种方式实现,一种是将传统传感器,如微节制器、发光二极管、光纤和压电传感器等集成到布猜中,另外一种是开辟基在有机材料,即电活化聚合物(EAP)的装配。新纺织手艺(如将金属丝编织到织物中)的成长加快了采取第一种方式制成的电子织物在电毗连、数据通信和供电等方面的利用。那末,在感触感染分歧旌旗灯号时,需要分歧传感器,例如聚合亚乙烯基氟化物,它的压电系数为24~27pC/N,是一种最经常使用的压电聚合物。它可以或许检测颈动脉和桡动脉处的脉搏、心尖脉搏和声音。

在让足球迷疯狂的巴西世界杯揭幕式上,身残志坚的巴西少年依托进步前辈科技踢出了“第一球”,我们是不是可以从中看出科技将对我们健康带来的无穷可能性?曾几什么时候,外骨骼、“奇异头盔”、智能T恤衫仅仅是科幻片中的天方夜谭。而此刻,可穿着式医疗装备正在进入我们的平常糊口,以加倍便捷、敏捷、智能的体例捍卫我们的健康!

编纂:雨忱


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