傳感器可以讓智能手機測量生命體征

Sensor could let smartphone measure vital signs

近120年來，只有一種精確的、非侵入性的測量血壓的方法，不需要不斷地重新校準：里瓦-羅奇技術，由西皮奧尼·里瓦·羅奇于1896年發明，使用物理壓力，通常是以充氣臂袖的形式。LMD表示，已經開發出一種Riva-Rocci技術的變體，利用LMD提出的傳感器可以很容易地直接內置到智能手機中。

LMD的技術可以用來測量一個人的舒張壓和收縮壓，也可以通過V型傳感器測量其重要的醫療參數。該產品是即將到來的與手機集成的醫療設備浪潮的一部分，不僅是可穿戴設備，而且是標準化的醫療解決方案，能夠準確地讀取生命體征。不會衡量什么是容易的，而是會衡量哪些是有用的。不會尋求醫療用途來測量，而是會進行有醫學意義的測量。

硬件設置

當智能手機成為醫療行業的重要工具時，將在物聯網生態系統中發揮更大的作用。一個目標是根據國際標準化組織（ISO）的標準，在沒有任何個人校準的情況下，快速方便地測量血壓。LMD的V型傳感器可以將關鍵信息傳遞給從未測量過、也不知道自己血壓的人。在臨床環境之外更好地監測血壓可以為更有效地預防和治療高血壓帶來質的進步。

溫度是另一個經常測量的參數。智能手機上的傳感器將能夠在醫療和各種工業環境中執行所需的功能。脈搏率、呼吸頻率和血氧水平是其參數。共同代表了一種強大的診斷工具，可以與其傳感器結合起來監測廣泛的心血管疾病。

The physics behind the measurements

測量背后的物理原理

技術正在改變健康產業，特別是通過對人在家里、閑暇時甚至工作時的連續監測，記錄白天發生的事件。據新興技術的支持者稱，持續監測生物醫學參數將鼓勵人采取和維持健康行為，以促進健康和預防疾病。

LMD提供的解決方案使用創新的傳感器技術來測量血壓、溫度和脈搏，甚至執行ECG功能，記錄心臟的電活動。血壓測量采用Riva-Rocci程序。血壓是由心臟泵出的血液施加在分配血液到體內的動脈壁上的壓力。動脈中的血壓可以直接測量，方法是將一根小導管（導管）插入動脈，并將其連接到測量裝置（壓力傳感器）上。實際上，只有在特殊情況下才會發生這種情況，比如在手術過程中。

帶V傳感器的智能手機

另一方面，普通的血壓測量是間接進行的，使用能夠從外部以無創方式評估血壓的特殊設備。在這些設備中，迄今為止最精確和最常用的是一個多世紀前里瓦羅奇設計的。由一個橡膠手鐲組成，手鐲的一端連接一個小型手動泵，另一端連接到水銀柱壓力計。由于該儀器配備了一個裝有水銀的玻璃柱，并帶有一個以毫米為單位顯示距離的儀表，因此報告最大和最小血壓值的測量單位是毫米汞柱（mmHg）。

同時，體溫傳統上是在1835年首次使用紅外前額掃描和環境條件來測量的。心電信息可以從放在兩手之間的傳感器獲得。最后，傳統的脈搏率、血氧飽和度（SpO2）和呼吸頻率的測量都是基于1972年開始使用的現有技術的脈搏血氧飽和度傳感器。呼吸頻率由心率和幅度調制（呼吸竇性心律失常）得出。

Leman Micro Devices SA的創始人兼董事克里斯·埃利奧特（Chris Elliott）說：“將成熟成熟的科學與現代技術相結合。“這給用戶和醫生提供了理解并知道可以信賴的醫療級設備的便利性的測量方法。

埃利奧特還說：“例如，測量血壓的方法與戴在手臂上的袖帶完全一樣，但通過使用指尖，通過讓使用者更用力或更軟的按壓，而不是使用沉重而昂貴的泵和袖帶，使血壓更容易、更小、更便宜。”。解釋說，高血壓是一種沒有癥狀的“無聲殺手”，因此在每一部手機上安裝一個無袖口、無需校準的血壓計，可以挽救每年死于高血壓的900萬人中的許多人的生命。

The technology

LMD技術由V傳感器硬件模塊和e-Checkup軟件算法組成，用于指導用戶分析數據，并在服務器上提供診斷支持來存儲數據。FDA/IIA和所有IIA/IIA類醫療器械的隱私要求和所有相關的CFDA/II類法規都符合。

V型傳感器有一個壓力傳感器嵌入柔軟平坦的環氧樹脂中，該樹脂壓在指尖上。LED和光電二極管構成了一個傳統的脈搏血氧計，照亮指尖。熱電堆測量熱輻射來估計體溫。由LMD設計的專用集成電路控制led；從光電二極管、壓力傳感器和熱電堆捕獲和數字化數據；并與移動電話處理器通信。

V型傳感器可以集成到智能手機的背面，并且可以彎曲以適應指尖。符合人體工程學的用戶體驗。要測量血壓，用戶只需將手機自然握在手中，V型傳感器上的食指凹陷在手機背面，拇指放在前屏幕上。e-Checkup應用程序會引導用戶通過更硬或更軟的按鍵來玩顯示屏。測量大約需要一分鐘。不需要外部設備；支持電子檢查的智能手機提供了完整的解決方案。
該應用程序是手機操作系統和LMD
V傳感器之間的接口。負責所有的處理，包括第一次使用時從LMD的數據庫中獲取V傳感器的特征。血壓準確度在iso81060-2的范圍內，其主要標準是平均誤差<5mmhg和<8mm標準差。所有測量可在任何地點、任何時間、不超過60秒的時間內按照屏幕上的說明進行，無需特殊附件或事先校準。

這個傳感器（一個安裝在智能手機背面的15毫米長的小裝置）不僅可以測量血壓，而且根據LMD的說法，還可以精確測量體溫、血氧飽和度（肺功能的測量）、心率和呼吸速度。
LMD的研究和開發表明，將V型傳感器數據與手機中的加速計數據相結合，可以找到心臟功能的時間：左心室排出時間（LVET）、主動脈瓣和二尖瓣的時間，以及許多其時間。進一步的測量可能會結合來自手機攝像頭的圖像。

一位健康經濟學家利用經驗數據建立了一個馬爾可夫模型來估計購買一部測量血壓的手機對健康的影響。指出，平均而言，一個年輕的用戶將獲得大約6個月的壽命，而一個年長的用戶將獲得大約3個月的壽命。

總結

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