大比特商务网 |资讯中心 |技术论坛 |解决方案 登录 注册 |数字刊 |招聘/求职
广告
广告
您的位置: 半导体器件应用网 >>技术与应用 >> 光学心率传感器技术在可穿戴设备中的新兴医疗应用

光学心率传感器技术在可穿戴设备中的新兴医疗应用

2018-09-10 10:29:41 来源:德州仪器Ryan Kraudel

【大比特导读】第一部分重点介绍了这些传感器系统的工作原理,以及如何使用它们进行测量。第二部分分享了完成50多个生物识别可穿戴产品开发周期的十大经验教训。

用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器系列文章由三个部分组成,这是第三篇。第一部分重点介绍了这些传感器系统的工作原理,以及如何使用它们进行测量。第二部分分享了完成50多个生物识别可穿戴产品开发周期的十大经验教训

在日益数字化的世界中,光学心率传感器在可穿戴设备中的应用越来越广泛。这些设备中数不清的应用可提供从个人活动、健身水平到健康状况的所有内容。精准的生物识别传感器数据可以提供准确的健身/健康评估,但设计师和工程师究竟能用这些评估做些什么呢?表1总结了目前在健身应用中使用的一些常见评估,这些评估也证明了健康医疗的意义。

评估

定义

对健身的意义

对健康的意义

VO2 max

有氧能力:心血管健康慢性变化的主要指标

有氧运动中,最大摄氧量越高,运动表现越好

最大摄氧量越高,死亡率越低,心脏病恢复越好

静息心率

清醒时不运动的心率

静息心率下降与健康状况的改善有关

静息心率稳步上升与心血管疾病的进展有关

心率恢复

剧烈运动后一分钟内心率变化

更高的心率恢复意味着更好的运动耐力

更高的心率恢复意味着心血管健康改善

心率反应

运动开始时一分钟内心率变化

更高的心率反应意味着运动时心脏准备不足

更高的心率反应伴随着变时性功能不全(即心脏不能随着活动或需求的增加而增加),可预测颈动脉粥样硬化

心脏效率

平均心率除以稳定状态时的平均心率

心脏效率越高,所有身体活动所需的心跳就越少

心脏效率的稳步下降与高血压的发病有关

心率变异性(HRV

心率间隔的统计变异性

HRV可以诊断社会心理压力和运动过度训练

HRV可以预测房颤和心律失常

1:与健康和医疗相关的关键健康评估(信息由美国国立卫生研究院提供)

如今,市场上的大多数可穿戴设备都是针对运动和健身用例推出的,但可以开始看到可穿戴设备正转变为个人健康设备,为人们的健康提供有意义的指导。这是因为这些可穿戴设备中的光电容积描记(PPG)传感器已经达到了一定的精确度,足以满足许多已被心电图技术证实的健康和医疗用例。

以下是一些如何使用这些评估以及如何在未来将其应用于健康和医疗可穿戴设备的示例。

VO max

测量身体活动和与之有关的身体反应是决定改善水平的关键因素。今天的一些可穿戴设备开始使用VO2max(最大耗氧量)来测量心血管健康的慢性变化。最大摄氧量越高,有氧运动中的表现越好。然而,具有测量最大摄氧量功能的可穿戴设备也可应用于健康和医疗用途。例如,证据表明,较高的最大摄氧量也与死亡风险降低和心脏病恢复能力提高有关。

静止心率

休息一词可能不是人们在考虑健身时首先想到的词,但心率的静息测量可以很好地反映健康水平。在不运动的时候,静息心率的下降与健身的增多有关。一个人的静息心率越低,他就越有可能减缓心血管疾病的进展。

心率恢复

同样地,测量心率恢复——心脏在运动后恢复到正常水平的能力——也可以预测健康水平和心脏功能。健康的心脏会比不健康的心脏恢复得快。心率恢复率越高表明耐力越好,心血管健康状况越好。为了评估心率恢复情况,您可以观察运动过程中的心率和停止运动后一到两分钟的心率之间的差异。

心率反应

另一个有用的评估来自心率传感器,大约在运动一分钟后,是心率对运动的反应,这是一种生理反应。工作肌肉活动增加导致交感神经系统活动增加。健康水平越低,心率对运动的反应越强。通过定期训练,身体会适应。虽然心率仍会随着运动而增加,但身体必须更加努力地运动才能达到同样的速度。较高的心率反应,再加上变时功能不全,也有助于预测颈动脉疾病

心脏效率

有规律的锻炼也能提高心脏效率,这是心脏所做的工作与完成工作所需的能量之比。心脏效率越高,对于身体活动需要的跳动次数就越少。心脏效率是一个主要的心脏健康指标。心率下降与许多心血管疾病相关,包括高血压。

心率变异性(HRV

身体活动或身体上的压力,也可以通过HRV来评估心脏搏动之间的时间变化。该测量可以表明心理社会或精神压力,以及过度锻炼。HRV监测压力源对身体的影响,它与疲劳(精神和工作能力)和执行脑力和工作任务的准备程度有关。HRV还可以预测心律失常和房颤的发生率。职业运动员使用HRV已经有一段时间了,但现在只是刚刚开始在消费性设备上流行。

最近发布了许多关于可穿戴设备检测房颤、心律失常、核心体温等新功能的公告。这些功能由同样的光学心率传感器提供,其使用的PPG已经应用于当今大量的可穿戴设备中。

其他资源

·         查看TI光电二极管传感器产品组合

·         查找TI可穿戴设备资源和参考设计。

本文由大比特资讯收集整理(www.big-bit.com)

  • 赞一个(
    0
    )
  • 踩一下(
    0
    )
分享到:
阅读延展
医疗 可穿戴 传感器
  • 看一窝蜂扎堆医疗的十大热门科技

    看一窝蜂扎堆医疗的十大热门科技

    如今,医疗科技已经走过了漫长的道路。移动互联网的广泛可用性,富裕的中产阶级的扩张以及全球人口的老龄化都在推动医疗行业的变革,当下医疗科技的创新速度比以往任何时候都要快。

  • 8年磨一剑!这家高端医疗器械“国产化”的追梦企业,正走向世界

    8年磨一剑!这家高端医疗器械“国产化”的追梦企业,正走向世界

    2011年,明峰医疗正式成立。至今,其已发展成为全球第四家拥有自主知识产权的PET/CT整机生产商,打造的国内首台PET-CT,填补了国内相关技术领域的空白,且关键性能指标均达国际领先水平。

  • 美药管局批准首款治疗多动症的医疗器械

    美药管局批准首款治疗多动症的医疗器械

    美国食品和药物管理局近日批准了首款用于治疗“注意力缺陷多动障碍”(俗称多动症)的医疗器械,它使用低水平电流刺激有关脑区,可用于7岁到12岁的儿童患者。

  • 可穿戴医疗器械市场发展情况如何了?

    可穿戴医疗器械市场发展情况如何了?

    就在10年前,可穿戴医疗器械(wearable medical device)还属于概念性产品,但现在,可穿戴医疗器械产品已走入千家万户。目前,市场上的可穿戴医疗器械产品已发展成为一种智能化、数字化的高科技产品,它们代表着医疗器械产业的发展新方向。

  • 国产医疗器械红利政策不断,行业景气度持续中……

    国产医疗器械红利政策不断,行业景气度持续中……

    近几年来,在医疗方面,国家不断出台新政策。乘着分级诊疗政策东风,国产医疗器械类公司是否从中获得不少机遇?国家药监局发布《关于调整医疗器械临床试验审批程序的公告》,预示着医疗器械临床试验默许制的来临,这又能给行业带来哪些福音呢?

  • 漫谈佳能医疗的高端CT影像技术及产品

    漫谈佳能医疗的高端CT影像技术及产品

    佳能医疗宽体探测器CT问世已经10余年,由于其技术的独特性,临床应用广泛,其他设备生产厂商也在近几年相继推出了类似的产品

  • Multiphysics Simulation模拟软件 助力可靠结构和可穿戴系统

    Multiphysics Simulation模拟软件 助力可靠结构和可穿戴系统

    消费者对小型化电子产品和物联网(IoT)产品的需求日益增长,为微型元器件(例如,致动器、控制器、驱动器、传感器和发射器)的设计专家带来新的挑战。

  • 可穿戴医疗器械市场发展情况如何了?

    可穿戴医疗器械市场发展情况如何了?

    就在10年前,可穿戴医疗器械(wearable medical device)还属于概念性产品,但现在,可穿戴医疗器械产品已走入千家万户。目前,市场上的可穿戴医疗器械产品已发展成为一种智能化、数字化的高科技产品,它们代表着医疗器械产业的发展新方向。

  • 全球智能穿戴,八成深圳制造

    全球智能穿戴,八成深圳制造

    中国电子信息产业发展研究院等近期发布的《2019世界智能移动终端产业发展白皮书》显示,深圳已是中国智能可穿戴设备最大的研发生产基地,生产制造了全球80%左右的可穿戴产品。

  • 华为推出首款智能眼镜EyeWear:首创NFC非触式充电

    华为推出首款智能眼镜EyeWear:首创NFC非触式充电

    4月11日的P30系列国行发布会上,华为还正式推出了旗下第一款可穿戴智能眼镜“EyeWear”,联合潮流墨镜品牌Gentle Monster共同打造。

  • 3C产业掀起智造变革,机器换人正当其时

    3C产业掀起智造变革,机器换人正当其时

    随着技术和产品的发展成熟,工业机器人开始迅速蔓延到多个领域中。而电子制造业正在成为继汽车工业之后,工业机器人最大的应用市场。从上游半导体器件的研制,到下游智能终端产品的生产,例如智能手机、可穿戴设备、智能家居等等,电子行业庞大的产业规模给工业机器人带来巨大机遇。

  • Apple Watch利用光场相机实现健康检测

    Apple Watch利用光场相机实现健康检测

    据麦姆斯咨询报道,美国专利和商标局最近公布了苹果(Apple)公司的一项“可穿戴电子设备以光场相机来执行手腕背侧生物识别”专利。

  • Multiphysics Simulation模拟软件 助力可靠结构和可穿戴系统

    Multiphysics Simulation模拟软件 助力可靠结构和可穿戴系统

    消费者对小型化电子产品和物联网(IoT)产品的需求日益增长,为微型元器件(例如,致动器、控制器、驱动器、传感器和发射器)的设计专家带来新的挑战。

  • 数字孪生被热炒,你真的了解吗?

    数字孪生被热炒,你真的了解吗?

    数字孪生(Digital Twin)是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

  • Nidec推出新型电动车牵引电机系统 Aion S将搭载

    Nidec推出新型电动车牵引电机系统 Aion S将搭载

    据外媒报道,作为公司开发电动汽车关键部件战略的下一步,Nidec发布两种新型全集成汽车牵引电机系统(E-Axle)和一种新的近程雷达――世界上第一种单天线的近程雷达,可以同时作为自动停车系统的近距离传感器,从而不需要单独的超声波传感器

  • 使用毫米波传感器检测移动车内人员乘坐情况

    使用毫米波传感器检测移动车内人员乘坐情况

    Azcom Technology展示了AWR1642毫米波传感器结合Azcom专有算法,如何能够可靠识别座椅上人员入座情况。我们以不同的速度,及不同的环境(城市、高速公路)和驾驶室(光照、温度)条件进行驾驶,并分析了不同的座椅配置。

  • 重返自动驾驶赛道 传苹果洽谈激光雷达传感器合作

    重返自动驾驶赛道 传苹果洽谈激光雷达传感器合作

    据路透社报道,苹果正与几家供应商谈判,商讨为其供应用于自动驾驶汽车的下一代LiDAR(激光雷达)传感器。虽然目前尚不清楚苹果是否打算发布自动驾驶汽车,但该公司显然已开始投资开发自动驾驶汽车的软件和硬件组件。

  • 如何实现更快、更智能、更安全的工业自动化方案?

    如何实现更快、更智能、更安全的工业自动化方案?

    在工厂中,机器人应用、控制系统、若干仪表和传感器、稳健的传输通讯网络这四大部分把各网络连在一起。恰恰ADI能够提供从前端的检测,各类传感器,到后端的测量,技术、参考、ADC,再到数据解析,以微处理器或DSP为基础,与边缘计算相切合应用于特定领域。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“大比特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得大比特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
Copyright Big-Bit © 1999-2016 All Right Reserved 大比特资讯公司 版权所有      未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任