光學心率傳感器技術在可穿戴設備中的新興醫療應用
發布時間:2018-09-17 責任編輯:xueqi
【導讀】在日益數字化的世界中,光學心率傳感器在可穿戴設備中的應用越來越廣泛。這些設備中數不清的應用可提供從個人活動、健身水平到健康狀況的所有內容。精準的生物識別傳感器數據可以提供準確的健身/健康評估,但設計師和工程師究竟能用這些評估做些什麼呢?表1總結了目前在健身應用中使用的一些常見評估,這些評估也證明了健康醫療的意義。

表1:與健康和醫療相關的關鍵健康評估(信息由美國國立衛生研究院提供)
如(ru)今(jin),市(shi)場(chang)上(shang)的(de)大(da)多(duo)數(shu)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)都(dou)是(shi)針(zhen)對(dui)運(yun)動(dong)和(he)健(jian)身(shen)用(yong)例(li)推(tui)出(chu)的(de),但(dan)可(ke)以(yi)開(kai)始(shi)看(kan)到(dao)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)正(zheng)轉(zhuan)變(bian)為(wei)個(ge)人(ren)健(jian)康(kang)設(she)備(bei),為(wei)人(ren)們(men)的(de)健(jian)康(kang)提(ti)供(gong)有(you)意(yi)義(yi)的(de)指(zhi)導(dao)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)中(zhong)的(de)光(guang)電(dian)容(rong)積(ji)描(miao)記(ji)(PPG)傳感器已經達到了一定的精確度,足以滿足許多已被心電圖技術證實的健康和醫療用例。
以下是一些如何使用這些評估以及如何在未來將其應用於健康和醫療可穿戴設備的示例。
VO₂ max
測量身體活動和與之有關的身體反應是決定改善水平的關鍵因素。今天的一些可穿戴設備開始使用VO2max(最大耗氧量)來(lai)測(ce)量(liang)心(xin)血(xue)管(guan)健(jian)康(kang)的(de)慢(man)性(xing)變(bian)化(hua)。最(zui)大(da)攝(she)氧(yang)量(liang)越(yue)高(gao),有(you)氧(yang)運(yun)動(dong)中(zhong)的(de)表(biao)現(xian)越(yue)好(hao)。然(ran)而(er),具(ju)有(you)測(ce)量(liang)最(zui)大(da)攝(she)氧(yang)量(liang)功(gong)能(neng)的(de)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)也(ye)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)健(jian)康(kang)和(he)醫(yi)療(liao)用(yong)途(tu)。例(li)如(ru),證(zheng)據(ju)表(biao)明(ming),較(jiao)高(gao)的(de)最(zui)大(da)攝(she)氧(yang)量(liang)也(ye)與(yu)死(si)亡(wang)風(feng)險(xian)降(jiang)低(di)和(he)心(xin)髒(zang)病(bing)恢(hui)複(fu)能(neng)力(li)提(ti)高(gao)有(you)關(guan)。
靜止心率
“休息”一(yi)詞(ci)可(ke)能(neng)不(bu)是(shi)人(ren)們(men)在(zai)考(kao)慮(lv)健(jian)身(shen)時(shi)首(shou)先(xian)想(xiang)到(dao)的(de)詞(ci),但(dan)心(xin)率(lv)的(de)靜(jing)息(xi)測(ce)量(liang)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)反(fan)映(ying)健(jian)康(kang)水(shui)平(ping)。在(zai)不(bu)運(yun)動(dong)的(de)時(shi)候(hou),靜(jing)息(xi)心(xin)率(lv)的(de)下(xia)降(jiang)與(yu)健(jian)身(shen)的(de)增(zeng)多(duo)有(you)關(guan)。一(yi)個(ge)人(ren)的(de)靜(jing)息(xi)心(xin)率(lv)越(yue)低(di),他(ta)就(jiu)越(yue)有(you)可(ke)能(neng)減(jian)緩(huan)心(xin)血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)的(de)進(jin)展(zhan)。
心率恢複
同樣地,測量心率恢複——心髒在運動後恢複到正常水平的能力——也ye可ke以yi預yu測ce健jian康kang水shui平ping和he心xin髒zang功gong能neng。健jian康kang的de心xin髒zang會hui比bi不bu健jian康kang的de心xin髒zang恢hui複fu得de快kuai。心xin率lv恢hui複fu率lv越yue高gao表biao明ming耐nai力li越yue好hao,心xin血xue管guan健jian康kang狀zhuang況kuang越yue好hao。為wei了le評ping估gu心xin率lv恢hui複fu情qing況kuang,您nin可ke以yi觀guan察cha運yun動dong過guo程cheng中zhong的de心xin率lv和he停ting止zhi運yun動dong後hou一yi到dao兩liang分fen鍾zhong的de心xin率lv之zhi間jian的de差cha異yi。
心率反應
lingyigeyouyongdepinggulaizixinlvchuanganqi,dayuezaiyundongyifenzhonghou,shixinlvduiyundongdefanying,zheshiyizhongshenglifanying。gongzuojirouhuodongzengjiadaozhijiaoganshenjingxitonghuodongzengjia。jiankangshuipingyuedi,xinlvduiyundongdefanyingyueqiang。tongguodingqixunlian,shentihuishiying。suiranxinlvrenghuisuizheyundongerzengjia,danshentibixugengjianulidiyundongcainengdadaotongyangdesudu。jiaogaodexinlvfanying,zaijiashangbianshigongnengbuquan,yeyouzhuyuyucejingdongmaijibing。
心髒效率
有(you)規(gui)律(lv)的(de)鍛(duan)煉(lian)也(ye)能(neng)提(ti)高(gao)心(xin)髒(zang)效(xiao)率(lv),這(zhe)是(shi)心(xin)髒(zang)所(suo)做(zuo)的(de)工(gong)作(zuo)與(yu)完(wan)成(cheng)工(gong)作(zuo)所(suo)需(xu)的(de)能(neng)量(liang)之(zhi)比(bi)。心(xin)髒(zang)效(xiao)率(lv)越(yue)高(gao),對(dui)於(yu)身(shen)體(ti)活(huo)動(dong)需(xu)要(yao)的(de)跳(tiao)動(dong)次(ci)數(shu)就(jiu)越(yue)少(shao)。心(xin)髒(zang)效(xiao)率(lv)是(shi)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)的(de)心(xin)髒(zang)健(jian)康(kang)指(zhi)標(biao)。心(xin)率(lv)下(xia)降(jiang)與(yu)許(xu)多(duo)心(xin)血(xue)管(guan)疾(ji)病(bing)相(xiang)關(guan),包(bao)括(kuo)高(gao)血(xue)壓(ya)。
心率變異性(HRV)
身體活動或身體上的壓力,也可以通過HRV來評估心髒搏動之間的時間變化。該測量可以表明心理社會或精神壓力,以及過度鍛煉。HRV監測壓力源對身體的影響,它與疲勞(精神和工作能力)和執行腦力和工作任務的準備程度有關。HRV還可以預測心律失常和房顫的發生率。職業運動員使用HRV已經有一段時間了,但現在隻是剛剛開始在消費性設備上流行。
最近發布了許多關於可穿戴設備檢測房顫、心律失常、核心體溫等新功能的公告。這些功能由同樣的光學心率傳感器提供,其使用的PPG已經應用於當今大量的可穿戴設備中。
作者:德州儀器Ryan Kraudel
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
按鈕開關
白色家電
保護器件
保險絲管
北鬥定位
北高智
貝能科技
背板連接器
背光器件
編碼器型號
便攜產品
便攜醫療
變容二極管
變壓器
檳城電子
並網
撥動開關
玻璃釉電容
剝線機
薄膜電容
薄膜電阻
薄膜開關
捕魚器
步進電機
測力傳感器
測試測量
測試設備
拆解
場效應管
超霸科技




