创新医疗保健 看人体传感器如何消除痛感(二)
心冲击图是指,伴随心脏的物理运动而产生的微弱体动。如图5(b)所示,与心脏的电气运动——心电图相比,心冲击图的峰值稍晚一些出现。利用体重计型装置或床上配备的加速度传感器检测这一动作,进而就能得到心率。
据村田制作所传感器事业部第2传感器商品部FAE课木村正幸介绍,由于BCG是极其微弱的动作,因此采用了“精度是普通加速度传感器约50 倍”的传感器。可以检测加速度为0.001G的微弱振动。村田制作所称之为倾斜传感器,由其2012年1月收购的VTI Technologies公司(现为Murata Electronics公司)制造,是用于铲车等建筑机械、医疗设备及飞机用测量系统等的传感器。
在展会上,村田制作所还公开了根据测量的心跳间隔提示心理压力程度的演示。该公司打算向设备厂商等供货配备倾斜传感器的模块,计划2013年内与设备厂商共同推进实证试验,2014年实现实用化。
选择可与移动通信共用的2.4GHz频带
(4)为利用电磁波测量心率的技术,欧姆龙健康医疗的睡眠仪就属于其中之一。该公司的堤正和表示,“目前市场上的产品只是观察与睡眠有关的呼吸的情况,并不能测出心跳,不过,如果导入可补偿人体动作的滤波处理以及噪声去除等技术,技术上来说也能用来测量心跳”。心跳的动作比呼吸和体动等还要小,因此如果能去除这些噪声成分,或提高测量精度,就能以相同的技术实现心跳测量。
向人的胸部等发送电磁波,根据反射波和入射波之间的相位差检测体表动作——着眼于这一原理的不仅仅是欧姆龙健康医疗。阿尔卑斯电气开发的 “RF运动传感器”就是利用2.4GHz频带的电磁波测量心跳等(图6)。该传感器没有内置天线,而是另行准备。该公司技术本部H计划第1部部门经理佐藤茂介绍说,“现在正在根据设备厂商等的评价进行改善。将研究应该追求何种程度的精度”。计划2014年开始量产。
图6:利用2.4GHz无线电波测量心跳和呼吸
阿尔卑斯电气开发出了利用2.4GHz无线电波非接触测量心跳和呼吸的技术(a)。在该公司开发的“RF运动传感器”上组合使用天线(b)。
之所以选择2.4GHz频带,是为了兼顾人体信息的测量和测量数据的通信。欧姆龙健康医疗开发出了把向人体发送的检测电磁波用作数据通信波的试制品。
凭借10.5GHz频带和MIMO提高精度
九州大学开发出了利用10.5GHz频带电磁波测量心跳的技术(图7)。选择10.5GHz是“因为其波长比2.4GHz短,在小型化和分辨率(精度)方面占优势”(九州大学的间濑)。
图7:利用10.5GHz无线电波测量驾驶员的心跳和心理压力状态
九州大学开发出了利用10.5GHz无线电波非接触测量驾驶员的心跳和心理压力状态的技术(a)。(b)为利用该技术和ECG分别测出的心跳变化指标(判断压力状态的指标)。

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