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血氧及心率快速無創檢測有望夢想成真
發布來源: 發布時間:2019-04-04 08:51:19 點擊數:1433





哈爾濱工業大學儀器科學與技術專業在讀博士曹天傲等青年學者,基于近紅外動態光譜新技術,成功研制出一種測量血氧和心率的全新裝置,既取得了連續快捷的最優結果,又避免了傳統抽血檢驗帶給患者,特別是老人、孩子的身心痛苦,有望在今后臨床工作中成為醫生的好幫手。這一創新性成果曾被評為哈工大電測技術與智能控制研究所優秀畢業設計。經檢索查新結果證實,目前國內尚無同類醫工結合的研究報道。

作為新陳代謝的必須物質,氧氣是生命體得以生存的基礎,尤其是腦組織耗氧量高,且對缺氧尤為敏感,短時間缺氧就有可能造成中樞神經系統不可逆的損傷。因此,對血氧含量進行連續、實時、快速的監測,被視為生物學的一項起碼要求。同時,心率也是人體的重要參數,對心率的準確分析可評估和確定人體的生理狀況。近年來逐步興起的近紅外無創組織檢測技術,因更加人性化而成了生物醫學領域的研究熱點。目前,這一新技術在臨床服務范圍逐步擴大,主要用于診斷人體局部組織的病變情況,以及在內外科手術中,用來檢測和監視人體組織的供氧供血動態變化。

在這項研究中,曹天傲博士等人借助于目前最先進的無線體域網,開發出了包含CC3200單片機核心元件、探頭模塊、信號處理模塊、模數電轉換模塊、心率計數模塊、Wi-Fi數據傳輸模塊在內的測量裝置,通過檢測人體的脈搏波測得血氧飽和度和心率的具體數值。這套裝置預先連接到局域網,統一好IP地址和端口號后即完成初始化,用戶只需按下手機APP界面按鈕,就能自動發送一條訪問指令,即刻獲得血氧和心率的測量結果。為保證測量數值的精確,曹博士等人還對實驗對象在安靜狀態下、搬運書本和在劇烈運動后進行脈搏測量,以驗證脈搏計數功能的準確性。經多次試驗對比,誤差范圍僅在2%以內,證明了本裝置的準確性和可行性。

曹天傲博士指出:一方面,上述新技術體現了人性化、智能化,是時代進步的產物,大勢所趨;另一方面,這樣的新事物也有望進入家庭,使社區群眾足不出戶就能獲得健康方面的監護。當前,人口高齡化已經是個不爭的嚴酷事實,全球人口老齡化及其醫療成本的上升,導致世界衛生保健基礎設施的持續緊張。同時,人口老齡化帶來的慢性疾病、醫療保健及老年生活質量等諸多問題,已經形成重要挑戰。由于疾病負擔的日益加重,醫療保健系統將無法提供足夠的專業人士來照顧病人;而且由于便利或成本的原因,越來越多的人不會選擇去醫院,而渴望借助無線傳感網絡獲得醫療幫助。

正是在這樣的背景下,曹天傲等一批年輕學者利用體域網,開發出了體積小巧、重量輕便、便于攜帶、成本低廉的測量血氧和心率的新設備,得以實時快速地對受試對象開展生理參數監測,達到了人性化監測的目的。患者可使用手機等移動設備,坐在家中不間斷地監測自己的生理參數;當血氧或心率數值出現異常時,當事人可立刻獲知并及時去醫院采取相應措施,避免意外發生。當前,曹天傲和他的團隊正再接再厲,積極探索,刻苦攻關,旨在將這套設備做成一套體積小、功耗低、可穿戴、便于攜帶的無創檢測裝置,真正造福于人民大眾。

(衣曉峰)


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