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          創(chuàng)新醫(yī)療保健 看人體傳感器如何消除痛感(二)

          作者: 時(shí)間:2013-09-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          NDENT: 0px; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; webkit-text-size-adjust: auto; orphans: 2; widows: 2; webkit-text-stroke-width: 0px">  該技術(shù)原本是為了測(cè)量駕駛員的心理壓力狀態(tài)等而與汽車廠商共同開展的研究。計(jì)算心理壓力狀態(tài)要求有精度更高的心跳數(shù)據(jù)。因此,除了采用 10.5GHz頻率以外,還通過測(cè)量駕駛中動(dòng)作較少的左腿大腿部位、而不是受呼吸動(dòng)作影響較大的胸部,以及開發(fā)自主算法等,提高了精度(圖7(b))。

            另外,巖手大學(xué)利用以多條天線實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗IMO,開展了進(jìn)一步提高靈敏度的研究(圖8)。在各使用兩通道進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的試驗(yàn)中,呼吸成分的頻率檢測(cè)靈敏度比單通道時(shí)提高了8.3dB。關(guān)于MIMO的利用,阿爾卑斯電氣也表示,“雖然存在尺寸變大的缺點(diǎn),但為了提高精度,可能會(huì)考慮采用”。

            圖8:利用MIMO提高檢測(cè)靈敏度

            圖8:利用MIMO提高檢測(cè)靈敏度

            在利用無線電波非接觸測(cè)量心跳和呼吸的技術(shù)方面,巖手大學(xué)開發(fā)出了利用MIMO提高檢測(cè)靈敏度的技術(shù)(a)。該大學(xué)的試驗(yàn)顯示,呼吸頻率的檢測(cè)靈敏度提高了8.3dB(b)。

          采用光纖作為傳感器

            (5)為利用光纖測(cè)量心跳的技術(shù)。創(chuàng)價(jià)大學(xué)工學(xué)部教授渡邊一弘開發(fā)除了“異質(zhì)核心型”光纖(圖9)。

            圖9:利用光纖測(cè)量心跳和呼吸

            圖9:利用光纖測(cè)量心跳和呼吸

            創(chuàng)價(jià)大學(xué)開發(fā)出了將“異質(zhì)核心型”光纖作為傳感器使用的心跳和呼吸測(cè)量技術(shù)(a)。(b)為在寢具中縫入該光纖,測(cè)量睡眠時(shí)的呼吸等的情形。

            異質(zhì)核心型光纖是在部分光波導(dǎo)插入纖芯直徑不同的部分。在直徑不同的位置,光的傳輸會(huì)變得不穩(wěn)定,因此,從外部觸碰光纖的話,傳輸?shù)墓饬繒?huì)發(fā)生變化。如果能在光纖頂端用光電二極管檢測(cè)出這一變化,就可以作為傳感器使用。

            例如,將這種光纖縫入衣服和寢具中,就能檢測(cè)出身體動(dòng)作。渡邊表示,“具備測(cè)量心跳的精度”。

            下一個(gè)測(cè)量對(duì)象是血液?

            利用(1)~(5)技術(shù)的心跳測(cè)量技術(shù)今后會(huì)越來越多地得到采用。另外,還有觀點(diǎn)認(rèn)為,“將來如果能以非接觸、非侵襲方式測(cè)量血液,醫(yī)療健康領(lǐng)域會(huì)掀起一場(chǎng)更大的革命”(Aquavit代表董事、首席商務(wù)策劃師田中榮)。例如,東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所等開發(fā)出了把光的強(qiáng)度會(huì)隨血糖值變化的傳感器植入小鼠耳內(nèi)、通過從體外照射光來測(cè)量血糖值的技術(shù)(圖10)。今后,這些技術(shù)的擴(kuò)展技術(shù)將得到進(jìn)一步開發(fā)。東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所等開發(fā)出了把光的強(qiáng)度會(huì)隨血糖值變化的傳感器植入小鼠耳內(nèi),從而測(cè)量血糖值的技術(shù)。

            圖10:根據(jù)螢光強(qiáng)度掌握血糖值

            圖10:根據(jù)螢光強(qiáng)度掌握血糖值


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