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天津大學研發(fā)可穿戴生理信號監(jiān)測和急救系統(tǒng)

2021-06-01
來源:與非網

  與非網6月1日訊 日前,天津大學精密儀器與光電子工程學院、天津大學災難醫(yī)學研究院的科研團隊研發(fā)了可穿戴生理信號監(jiān)測和急救系統(tǒng),通過使用光學傳感器,可實時監(jiān)測參賽選手的體溫、脈搏、呼吸等生理信號,在科學技術層面解決了特殊環(huán)境下急救設備和急救手段缺乏的問題。目前,該系統(tǒng)已通過原理性驗證。

  隨著人民生活水平的提升和體育事業(yè)的發(fā)展,越來越多的人參與到體育運動中,一些極限運動也逐漸成為流行的大眾健身運動方式。但隨之而來的也有一些令人痛心的安全事故,為人們敲響了警鐘,特別是近期黃河石林山地馬拉松越野賽出現(xiàn)的悲劇,引發(fā)全社會對體育項目活動安全的關注。

  研究人員介紹,其研發(fā)的生理信號監(jiān)測和急救系統(tǒng),其檢測的生理信號與手機或者衛(wèi)星相連,可直接傳輸到大賽組委會體征監(jiān)測中心,由專業(yè)醫(yī)護人員實時監(jiān)測掌握選手的心跳、體溫等生命體征,以便及時了解選手的身體狀況。

  據了解,該可穿戴系統(tǒng)由于光學傳感器體積小、重量輕,不但可以設計成衣物配飾,也可以設計成護腕等輕便裝置,減少對選手運動狀態(tài)的影響。由于光學傳感器的核心元件是光纖,光纖器件具有抗酸、抗外界電磁干擾等優(yōu)點,能夠有效避免汗液對傳感器性能的影響,尤其適用于較長時間的運動項目。相較于傳統(tǒng)的運動手環(huán),這種設備監(jiān)測精度高、重量輕、功能全,且更適合極端環(huán)境。

  同時,可穿戴系統(tǒng)上集成有定位系統(tǒng)和自動搜索功能。其中自動搜索功能基于無線傳感器自組網技術,可在一定范圍內自動和中控系統(tǒng)組網,用于信號傳輸。在手機信號缺失的山地環(huán)境,當配有搜救系統(tǒng)的救援人員手持移動中控系統(tǒng),能夠方便查詢選手的位置信號,以便快速到達被救援人員身邊。

  而一旦參賽選手的體溫和心率產生劇烈變化,遠程監(jiān)測人員一旦觀察到選手的體溫、心率、呼吸等信號達到危險臨界值,會第一時間給出停賽指令,并指導選手進行有效自救。與此同時,及時派出專業(yè)救援人員攜帶救援設備,根據選手的位置信號實施定向救援,在救援的黃金時間內到達選手身邊,挽救選手的生命。運用此套系統(tǒng)可以有效避免突發(fā)安全事故、維護生命安全,確保參賽者第一時間實施自救和獲得救援。

  隨著電子技術的發(fā)展以及人們對老人健康狀況關注度的不斷提高,越來越多的生理監(jiān)測設備被研制并應用。但現(xiàn)有的生理監(jiān)測設備存在著監(jiān)測參數少、價格昂貴、實時性差、便攜性差等實際問題。可穿戴技術是一種具有信號檢測和處理、信號特征提取及數據傳輸等功能的用于人體狀態(tài)非介入式監(jiān)測的新技術。它將生命信息檢測技術與人們日常穿戴的衣物相融合,可以在自然狀態(tài)下實現(xiàn)基本生命信息的獲取[1-2]??纱┐骷夹g具有低生理負荷、低心理負荷、可移動操作、使用簡便、支持長時間連續(xù)工作和無線數據傳輸等特點,目前已廣泛地應用于生理信息監(jiān)測、醫(yī)療救護和康復治療等與人類健康息息相關的領域。因此,利用可穿戴技術可建立一個穿戴式的生理監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)病人心電、呼吸、血壓、體溫等生理參數的連續(xù)、長時間監(jiān)測具有十分重要的現(xiàn)實意義和應用價值。




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