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    • 以光診脈,測(cè)心率、血氧、心率變異性、血紅蛋白、血壓
    • 以電極診脈,測(cè)心率、心率變異性、房顫、竇性心律過緩/速、身體阻抗、骨骼肌含量
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以光、電極診脈,ADI展示“腕上診所”芯實(shí)力

2023/11/17
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當(dāng)今,城市的生活節(jié)奏越來越快,人們的生活壓力和工作壓力總在無形中帶來一些健康問題,但很多時(shí)候我們都是不自知的。根據(jù)中國的心血管報(bào)告

所以,正在閱讀這篇文章的你今年做完體檢了嗎?希望答案不是:工作很忙、加班太多,沒時(shí)間安排體檢。身體只有一個(gè),請(qǐng)不要忽視健康問題的重要性。

當(dāng)然,體檢的頻率不會(huì)太高,可能只有一年一次,那么我們有辦法通過其他辦法來經(jīng)常性地監(jiān)控我們身體的健康狀況嗎?

在第六屆中國國際進(jìn)口博覽會(huì)上,ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部高級(jí)市場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)理何源從芯片的角度,以智能手表為例,向我們展示了可穿戴設(shè)備/便攜式設(shè)備是如何無創(chuàng)并有效檢測(cè)心血管疾病的。

通常,無創(chuàng)方式有兩種,一種是基于光的方式,另一種是基于電極的方式,它們都是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

以光診脈,測(cè)心率、血氧、心率變異性、血紅蛋白、血壓

每個(gè)人的心臟律動(dòng)都會(huì)在皮膚上表現(xiàn)出來,如果芯片打一束光到手腕的皮膚上,律動(dòng)的信息就會(huì)通過反射,傳導(dǎo)到光電傳感器上,傳感器芯片通過波形的特征判斷心臟的狀況,好似用光把脈般,測(cè)出心率。

同時(shí),優(yōu)于氧合血紅蛋白和非氧合血紅蛋白的反射光的波長(zhǎng)是不一樣的,通過這種差異可以解析出血氧飽和度。

此外,還能監(jiān)測(cè)心率變異性、血紅蛋白的情況等,包括血壓情況也能通過智能手表的這項(xiàng)技術(shù)測(cè)出來,不過由于血壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是需要校準(zhǔn)的,所以需要通過連續(xù)觀測(cè)血壓趨勢(shì)才更具參考價(jià)值。

何源透露,未來智能手表還能通過不同波長(zhǎng)的光測(cè)出血糖的指標(biāo),如果這種無創(chuàng)測(cè)血糖的方法能夠在準(zhǔn)確性和精度方面匹敵微創(chuàng)監(jiān)測(cè),體積和功耗又能降到智能手表或可穿戴設(shè)備能接受的范圍內(nèi),那么未來市場(chǎng)空間非常廣闊。

以電極診脈,測(cè)心率、心率變異性、房顫、竇性心律過緩/速、身體阻抗、骨骼肌含量

以前在醫(yī)院做心電圖,需要背一個(gè)很重的Holter(動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀),醫(yī)生會(huì)將12個(gè)電極導(dǎo)聯(lián)聯(lián)上心臟,而現(xiàn)在智能手表上也能實(shí)現(xiàn)電極檢測(cè)心臟狀態(tài)的功能。它是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

由于心臟在搏動(dòng)時(shí)人身體不同部位的皮膚是有電位和極差電壓的,這時(shí)通過電極把這些電壓采集下來,這些電壓在不同的距離可以代表不同的信號(hào)特征和心臟的狀態(tài),再根據(jù)大數(shù)據(jù)和醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)累積來判斷心梗對(duì)應(yīng)的特征,包括竇性心律、房顫等,從而發(fā)現(xiàn)心率變異性、竇性心率過緩或者是竇性心率過速之類的問題。

基于電極還可以測(cè)BIA,也就是身體阻抗。我們知道,人是很容易感受到饑餓的,因?yàn)轲囸I感的條件只需要兩條:第一,血糖低于正常水平;第二,胃收縮。但是口渴感卻需要N個(gè)條件,所以當(dāng)你的身體已經(jīng)缺水,卻不一定會(huì)有口渴感,很多人經(jīng)常會(huì)一坐一天不喝水、不上廁所,這是非??膳碌?。因此,如果能用智能手表監(jiān)測(cè)身體的缺水狀況,并做好喝水提示是具有現(xiàn)實(shí)需求的。

如何實(shí)現(xiàn)呢?我們可以通過智能手表或者便攜設(shè)備打一個(gè)電信號(hào)到皮膚上,這個(gè)電信號(hào)可以穿透你的身體到另外一側(cè),測(cè)出體內(nèi)細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液的大概總含水量。

此外,基于電極還可以測(cè)骨骼肌的含量,從而指導(dǎo)食物熱量攝入。

以電極診脈,還能測(cè)心理健康?

除了身體健康,基于電極的監(jiān)測(cè)還有一個(gè)很大的應(yīng)用就是心理健康。因?yàn)榛陔姌O,可以測(cè)人體皮質(zhì)醇的含量,皮質(zhì)醇是腎上腺分泌的一種應(yīng)激荷爾蒙,皮質(zhì)醇含量上來的時(shí)候血壓和血糖都會(huì)升高,升高以后可以短時(shí)間應(yīng)付壓力。比如我們?nèi)绻龅搅死匣?,皮質(zhì)醇一定會(huì)上來,人會(huì)跑得很快,這是一個(gè)催化劑。但如果皮質(zhì)醇一直處在很高的狀態(tài)我們就要警惕了,這等于是在提前消耗自己,會(huì)產(chǎn)生一系列問題。

前面提到,測(cè)心率變異性可以一定程度反應(yīng)人們的壓力水平,但它是粗顆粒度的,如果加上皮膚電做更多維度的測(cè)量,就可以增加其準(zhǔn)確性。

何源舉例道:“目前開車只測(cè)酒駕,因?yàn)榫岂{、醉駕后人的意識(shí)是模糊的。但人的意識(shí)模糊不僅來自于喝酒這一項(xiàng),比如有人熬了個(gè)通宵,整個(gè)人陷入睜著眼睛做夢(mèng)的狀態(tài),同樣非常危險(xiǎn),而酒精測(cè)量肯定是測(cè)不出來的,但皮膚電測(cè)試可以,因?yàn)榻桓猩窠?jīng)跟副交感神經(jīng)是有差別的?!?/p>

何源透露,事實(shí)上這一項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在商用,比如刑偵領(lǐng)域的測(cè)謊儀,測(cè)犯罪嫌疑人的心理波動(dòng),如果有5秒鐘的延時(shí),皮膚電就可以體現(xiàn)出來。何源認(rèn)為,未來如果將這項(xiàng)技術(shù)和智能手表結(jié)合,實(shí)現(xiàn)連續(xù)的監(jiān)測(cè),一定會(huì)產(chǎn)生很大的想象空間和商業(yè)價(jià)值。比如通過手表的皮膚電反應(yīng)引導(dǎo)來做冥想,把積壓的壞情緒在睡覺前排解出去,從而提升我們的生活質(zhì)量。

寫在最后

過去幾年,引爆智能手環(huán)和智能手表的錨點(diǎn)是測(cè)心率PPG和計(jì)步,ADI預(yù)測(cè)下一個(gè)爆點(diǎn)有可能是持續(xù)監(jiān)測(cè)情緒、心理狀態(tài)的功能。

然而,當(dāng)我們把測(cè)量手段從醫(yī)院的專業(yè)設(shè)備轉(zhuǎn)移到智能手表等可穿戴設(shè)備上時(shí),一定會(huì)遇到各種各樣的挑戰(zhàn),比如天氣是冷是熱,溫度是高是低,皮膚上有沒有傷疤、紋身……都會(huì)影響測(cè)量的數(shù)據(jù)。如何去解決這樣的問題?人工智能算法、后端算法可以相對(duì)容易地把這些數(shù)據(jù)解析出來。但第一步是如何獲得穩(wěn)定、可靠的好數(shù)據(jù),這就需要一顆非常好的芯片來適應(yīng)各種環(huán)境,測(cè)出穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù),給到后端,這就是ADI正在深耕的領(lǐng)域,并推出了像ADPD7000系列芯片等優(yōu)秀的產(chǎn)品和解決方案。

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亞德諾半導(dǎo)體全稱為亞德諾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司(analog devices,inc.)簡(jiǎn)稱ADI。是一家專營半導(dǎo)體傳感器和信號(hào)處理ic的卓越的供應(yīng)商,ADI將創(chuàng)新、業(yè)績(jī)和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長(zhǎng)為該技術(shù)領(lǐng)域最持久高速增長(zhǎng)的企業(yè)之一。ADI是業(yè)界卓越的半導(dǎo)體公司,在模擬信號(hào)、混合信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域都發(fā)揮著十分重要的作用。

亞德諾半導(dǎo)體全稱為亞德諾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司(analog devices,inc.)簡(jiǎn)稱ADI。是一家專營半導(dǎo)體傳感器和信號(hào)處理ic的卓越的供應(yīng)商,ADI將創(chuàng)新、業(yè)績(jī)和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長(zhǎng)為該技術(shù)領(lǐng)域最持久高速增長(zhǎng)的企業(yè)之一。ADI是業(yè)界卓越的半導(dǎo)體公司,在模擬信號(hào)、混合信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理的設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域都發(fā)揮著十分重要的作用。收起

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