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血氧及心率快速无创检测有望梦想成真
发布来源: 发布时间:2019-04-04 08:51:19 点击数:841





哈尔滨工业大学仪器科学与技术专业在读博士曹天傲等青年学者,基于近红外动态光谱新技术,成功研制出一种测量血氧和心率的全新装置,既取得了连续快捷的最优结果,又避免了传统抽血检验带给患者,特别是老人、孩子的身心痛苦,有望在今后临床工作中成为医生的好帮手。这一创新性成果曾被评为哈工大电测技术与智能控制研究所优秀毕业设计。经检索查新结果证实,目前国内尚无同类医工结合的研究报道。

作为新陈代谢的必须物质,氧气是生命体得以生存的基础,尤其是脑组织耗氧量高,且对缺氧尤为敏感,短时间缺氧就有可能造成中枢神经系统不可逆的损伤。因此,对血氧含量进行连续、实时、快速的监测,被视为生物学的一项起码要求。同时,心率也是人体的重要参数,对心率的准确分析可评估和确定人体的生理状况。近年来逐步兴起的近红外无创组织检测技术,因更加人性化而成了生物医学领域的研究热点。目前,这一新技术在临床服务范围逐步扩大,主要用于诊断人体局部组织的病变情况,以及在内外科手术中,用来检测和监视人体组织的供氧供血动态变化。

在这项研究中,曹天傲博士等人借助于目前最先进的无线体域网,开发出了包含CC3200单片机核心元件、探头模块、信号处理模块、模数电转换模块、心率计数模块、Wi-Fi数据传输模块在内的测量装置,通过检测人体的脉搏波测得血氧饱和度和心率的具体数值。这套装置预先连接到局域网,统一好IP地址和端口号后即完成初始化,用户只需按下手机APP界面按钮,就能自动发送一条访问指令,即刻获得血氧和心率的测量结果。为保证测量数值的精确,曹博士等人还对实验对象在安静状态下、搬运书本和在剧烈运动后进行脉搏测量,以验证脉搏计数功能的准确性。经多次试验对比,误差范围仅在2%以内,证明了本装置的准确性和可行性。

曹天傲博士指出:一方面,上述新技术体现了人性化、智能化,是时代进步的产物,大势所趋;另一方面,这样的新事物也有望进入家庭,使社区群众足不出户就能获得健康方面的监护。当前,人口高龄化已经是个不争的严酷事实,全球人口老龄化及其医疗成本的上升,导致世界卫生保健基础设施的持续紧张。同时,人口老龄化带来的慢性疾病、医疗保健及老年生活质量等诸多问题,已经形成重要挑战。由于疾病负担的日益加重,医疗保健系统将无法提供足够的专业人士来照顾病人;而且由于便利或成本的原因,越来越多的人不会选择去医院,而渴望借助无线传感网络获得医疗帮助。

正是在这样的背景下,曹天傲等一批年轻学者利用体域网,开发出了体积小巧、重量轻便、便于携带、成本低廉的测量血氧和心率的新设备,得以实时快速地对受试对象开展生理参数监测,达到了人性化监测的目的。患者可使用手机等移动设备,坐在家中不间断地监测自己的生理参数;当血氧或心率数值出现异常时,当事人可立刻获知并及时去医院采取相应措施,避免意外发生。当前,曹天傲和他的团队正再接再厉,积极探索,刻苦攻关,旨在将这套设备做成一套体积小、功耗低、可穿戴、便于携带的无创检测装置,真正造福于人民大众。

(衣晓峰)