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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(zhǎng)隊(duì)，仿佛置身于停車場(chǎng)中。面對(duì)如此場(chǎng)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(dòng)，也依然導(dǎo)致一系列生理活動(dòng)的變化。而眾所周知，生命體征數(shù)據(jù)還是判斷個(gè)人健康狀況的重要依據(jù)，數(shù)量繁多的生理指標(biāo)可以準(zhǔn)確而直接地反映出人們的健康狀況。 近年來，生命體征監(jiān)測(cè)概念逐漸深入到非醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，多種生命體征監(jiān)測(cè)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，PPG手環(huán)、ECG等皮膚接觸式生命體征傳感設(shè)備早已屢見不鮮。可需要穿戴捆綁、貼緊皮膚的使用方式卻常常給人以強(qiáng)烈的束縛感，特別是在進(jìn)行睡眠監(jiān)測(cè)時(shí)，穿戴捆綁的使用方式甚至?xí)淖冇脩舻乃吡?xí)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(shù)正逐漸走上歷史舞臺(tái)。 心沖擊圖概念（Ballistocardiography，BCG）最早于1877年被提出，本質(zhì)是心臟搏動(dòng)、動(dòng)脈血流動(dòng)導(dǎo)致的人體表面對(duì)外壓力的微弱變化，是心臟的力學(xué)特征。其醫(yī)學(xué)價(jià)值曾經(jīng)與心電圖學(xué)（ECG）相當(dāng)。但因測(cè)量不穩(wěn)定、難度大等原因，被逐漸遺忘在實(shí)驗(yàn)室之中。但從本世紀(jì)初開始，BCG技術(shù)又成為國(guó)內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，原因除了自身潛在的醫(yī)學(xué)價(jià)值和傳感器技術(shù)進(jìn)步等因素以外，BCG與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)天然契合的特性，也讓人們對(duì)它的綜合價(jià)值有了新期盼。 萬(wàn)物皆是健康監(jiān)測(cè)儀 BCG信號(hào)采集裝置由傳感器和一眾信號(hào)調(diào)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(jìn)行生命體征監(jiān)測(cè)。而這些以往再尋常不過的家庭日常用品，也可以在BCG技術(shù)的加持下，搖身一變，化身為高精尖 “生命健康監(jiān)測(cè)儀”。 科學(xué)早已證明，心臟在搏動(dòng)過程中可以引起人體一系列相應(yīng)的周期性運(yùn)動(dòng)、震動(dòng)，而這些信號(hào)通過傳感器電路耦合后，再經(jīng)差分前置放大電路、多級(jí)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(jià)值、可供分析的BCG信號(hào)。BCG信號(hào)自身十分微弱，且易受到呼吸、身體運(yùn)動(dòng)、工頻噪聲的干擾。導(dǎo)致直接測(cè)量得到的BCG信號(hào)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(shí)別BCG信號(hào)，還需對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，以有效還原BCG信號(hào)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(hào)調(diào)理電路處理、轉(zhuǎn)換和降噪的過程中，BCG信號(hào)便轉(zhuǎn)化為毫伏級(jí)可識(shí)別的電壓信號(hào)，最后將處理好的信號(hào)由芯片完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，在相關(guān)處理器的幫助下，將BCG信號(hào)的值呈現(xiàn)在顯示端，以便于后續(xù)計(jì)算處理、進(jìn)行分析評(píng)估。 基于“壓電式被動(dòng)傳感技術(shù)”為核心的BCG傳感設(shè)備能精準(zhǔn)感知人體在靜息或睡眠場(chǎng)景下的心臟與呼吸胸腹振動(dòng)力，測(cè)量心搏間期、呼吸等重要生命體征信號(hào)。如果借助心搏間期及呼吸波動(dòng)特征提取與建模技術(shù)，還可實(shí)現(xiàn)非接觸場(chǎng)景下的阻塞性、中樞性睡眠呼吸暫停事件檢測(cè)，真正做到未雨綢繆，在疾病發(fā)生之前對(duì)健康狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的最后一塊拼圖 在醫(yī)療級(jí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品中，各類型監(jiān)護(hù)儀比比皆是，可大型醫(yī)療設(shè)備終究有太多應(yīng)用場(chǎng)景無法觸達(dá)，而這就為家用型生命體征傳感設(shè)備提供了充足的發(fā)展空間。而在5G、人工智能等相關(guān)技術(shù)的加持下，家用型非接觸式生命體征傳感設(shè)備有望成為醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”，補(bǔ)充完善監(jiān)測(cè)產(chǎn)品觸達(dá)的臨床場(chǎng)景。這將使得萬(wàn)千用戶即便身處醫(yī)院之外，也可建立個(gè)性化健康模型，實(shí)現(xiàn)全生命周期的健康管理。而類似BCG設(shè)備這樣的無感知、輕管理的專業(yè)級(jí)醫(yī)療終端，也勢(shì)必將在未來的智能傳感、智慧生活、智慧醫(yī)療浪潮中占據(jù)一席之地。 |
