當今,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,但很多時候我們都是不自知的。根據中國的心血管報告
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,沒時間安排體檢。身體只有一個,請不要忽視健康問題的重要性。
當然,體檢的頻率不會太高,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口博覽會上,ADI中國產品事業(yè)部高級市場應用經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備/便攜式設備是如何無創(chuàng)并有效檢測心血管疾病的。
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,它們都是如何實現的呢?
以光診脈,測心率、血氧、心率變異性、血紅蛋白、血壓
每個人的心臟律動都會在皮膚上表現出來,如果芯片打一束光到手腕的皮膚上,律動的信息就會通過反射,傳導到光電傳感器上,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,測出心率。
同時,優(yōu)于氧合血紅蛋白和非氧合血紅蛋白的反射光的波長是不一樣的,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技術測出來,不過由于血壓監(jiān)測數據是需要校準的,所以需要通過連續(xù)觀測血壓趨勢才更具參考價值。
何源透露,未來智能手表還能通過不同波長的光測出血糖的指標,如果這種無創(chuàng)測血糖的方法能夠在準確性和精度方面匹敵微創(chuàng)監(jiān)測,體積和功耗又能降到智能手表或可穿戴設備能接受的范圍內,那么未來市場空間非常廣闊。
以電極診脈,測心率、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,需要背一個很重的Holter(動態(tài)心電監(jiān)測儀),醫(yī)生會將12個電極導聯聯上心臟,而現在智能手表上也能實現電極檢測心臟狀態(tài)的功能。它是如何實現的呢?
由于心臟在搏動時人身體不同部位的皮膚是有電位和極差電壓的,這時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特征和心臟的狀態(tài),再根據大數據和醫(yī)療經驗累積來判斷心梗對應的特征,包括竇性心律、房顫等,從而發(fā)現心率變異性、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BIA,也就是身體阻抗。我們知道,人是很容易感受到饑餓的,因為饑餓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個條件,所以當你的身體已經缺水,卻不一定會有口渴感,很多人經常會一坐一天不喝水、不上廁所,這是非??膳碌?。因此,如果能用智能手表監(jiān)測身體的缺水狀況,并做好喝水提示是具有現實需求的。
如何實現呢?我們可以通過智能手表或者便攜設備打一個電信號到皮膚上,這個電信號可以穿透你的身體到另外一側,測出體內細胞內液和細胞外液的大概總含水量。
此外,基于電極還可以測骨骼肌的含量,從而指導食物熱量攝入。
以電極診脈,還能測心理健康?
除了身體健康,基于電極的監(jiān)測還有一個很大的應用就是心理健康。因為基于電極,可以測人體皮質醇的含量,皮質醇是腎上腺分泌的一種應激荷爾蒙,皮質醇含量上來的時候血壓和血糖都會升高,升高以后可以短時間應付壓力。比如我們如果遇到了老虎,皮質醇一定會上來,人會跑得很快,這是一個催化劑。但如果皮質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,會產生一系列問題。
前面提到,測心率變異性可以一定程度反應人們的壓力水平,但它是粗顆粒度的,如果加上皮膚電做更多維度的測量,就可以增加其準確性。
何源舉例道:“目前開車只測酒駕,因為酒駕、醉駕后人的意識是模糊的。但人的意識模糊不僅來自于喝酒這一項,比如有人熬了個通宵,整個人陷入睜著眼睛做夢的狀態(tài),同樣非常危險,而酒精測量肯定是測不出來的,但皮膚電測試可以,因為交感神經跟副交感神經是有差別的?!?/p>
何源透露,事實上這一項技術已經在商用,比如刑偵領域的測謊儀,測犯罪嫌疑人的心理波動,如果有5秒鐘的延時,皮膚電就可以體現出來。何源認為,未來如果將這項技術和智能手表結合,實現連續(xù)的監(jiān)測,一定會產生很大的想象空間和商業(yè)價值。比如通過手表的皮膚電反應引導來做冥想,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量。
寫在最后
過去幾年,引爆智能手環(huán)和智能手表的錨點是測心率PPG和計步,ADI預測下一個爆點有可能是持續(xù)監(jiān)測情緒、心理狀態(tài)的功能。
然而,當我們把測量手段從醫(yī)院的專業(yè)設備轉移到智能手表等可穿戴設備上時,一定會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……都會影響測量的數據。如何去解決這樣的問題?人工智能算法、后端算法可以相對容易地把這些數據解析出來。但第一步是如何獲得穩(wěn)定、可靠的好數據,這就需要一顆非常好的芯片來適應各種環(huán)境,測出穩(wěn)定可靠的數據,給到后端,這就是ADI正在深耕的領域,并推出了像ADPD7000系列芯片等優(yōu)秀的產品和解決方案。