無擾式健康跟蹤儀的設計方案

現在市面上很多睡眠檢測儀，采用手環或置于枕頭、被單下的智能硬件就可以檢測用戶的睡眠指數，健康指數包括睡眠時間、深淺睡眠區域、心率、呼吸情況等，可以給用戶一個初步的睡眠健康判斷基礎。這種消費級別的智能硬件精度要求不算太高，其實前身就是醫用健康跟蹤儀機器。

在醫療應用領域，其實也有效仿睡眠監測智能硬件的數據監測方案，方案采用的壓電傳感器可以將動態的壓力信號轉換為電信號。由于具有線性響應機械振動強度的能力，高靈敏度的壓電傳感器可應用于人體器官微動信息的無失真傳感。通過壓力傳感器完成對病人數據的采集。中科院的無擾式健康跟蹤儀方案就是這樣的一個項目。

本方案主要采用壓電陶瓷傳感器實現了一種多生理參數實時提取的床邊監護系統。在人的自然睡眠無擾的情況下(即探頭與體表非接觸、無束縛)，利用壓電傳感器的工作原理，實現了對人體體振(器官微動)信息的記錄與相應生理參數的實時提取，如心沖擊信號(心率及其變化率和節律)、呼吸信號(節律、強弱及流暢程度)、睡眠質量、夜間翻身次數等。為醫院、社區保健康復中心、家庭和個人提供了一種實效實時的監護和預警系統。

該系統能克服傳統的Long-term 監護儀的價格昂貴、對人體有束縛影響日常生活、需要專業人士操作、不利于長期監測和普及等缺點;尤其適用于心臟病、高血壓、睡眠困擾患者(例如打鼾、呼吸暫停等)，失能、半失能老人及嬰幼兒的生理參數的長期連續監測。

圖一：監護系統原型

圖二：初步監測結果