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无接触监测:生物雷达如何让你更健康?

2023-03-14 15:24
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雷达一词,人们都不陌生,军事上有警戒雷达,新能源汽车上有激光雷达,可用于人体监测的生物雷达你听说过吗?生物雷达,其实就是利用雷达波测量人体健康数据,主要用于疾病早筛、术后监测以及日常生活的睡眠监测。

以前在医疗领域,人们主要通过传感器监测人体数据,如心电、脑电、血氧、血压,需要一堆传感器贴在身上,使用起来既麻烦又不舒服。而生物雷达技术的出现,打破了惯性思维,以无接触的形式进行体征监测。

从上世纪 70 年代开始,研究人员开始用微波多普勒雷达探测生命体的呼吸与心跳信息。可惜,由于灵敏度等问题一直无法解决,始终停留在实验室阶段。到本世纪初,随着超宽带(UWB)雷达波技术的发展,生物雷达逐渐走向成熟。

去年6月,以色列生物雷达企业Vayyar Imaging获得1.08亿美元E轮融资,估值超过10亿美元,跻身独角兽行列。Vayyar Imaging旗下4D雷达成像传感器可用于早期乳腺癌检测,该传感器可在5秒内通过乳腺组织完成4D成像,从而识别肿瘤。此外,Vayyar Imaging旗下远程监控解决方案,通过多发多收的雷达对室内人物的动作进行成像,从而实现老人跌倒检测。

在国内,生物雷达技术同样出色。在今年CES(国际消费类电子产品展览会)上,来自上海交大的希卡立团队展示了毫米波雷达产品,在30秒的时间里无接触测量人的生命体征,得到呼吸曲线、心跳曲线和 HRV(heart rate variance,可以表征人的压力指数)等。

生物雷达,有何不同?

最近几年,越来越多的小伙伴意识到自己才是健康的第一责任人。于是,人们纷纷购买血氧仪、温度计等产品,甚至还有人购买 Apple Watch等可穿戴设备,只为了解自身健康状况。

Apple Watch查看心率

然而,这些产品都有不少小缺点。以智能手表为例,很多小伙伴反映睡眠时戴着手表监测不舒适。此外,智能手表续航大多在一两天,晚上不充电第二天根本无法使用。相比之下,希卡立提供的“生物雷达”只需要固定在墙上,通过电源线持续供电,不仅无需接触就可以进行长程无感的监测,还免去了定期充电的麻烦。

或许有小伙伴担心:生物雷达离人体那么远,监测数据真的准确吗?事实上,在监测精度上,生物雷达反而比可穿戴设备更加出色。

交大希卡立毫米波团队介绍:“可穿戴式设备由于佩戴的特点,导致了只能监测手腕处的运动,对数据维度造成了限制,比如无法测量到每一次精准的呼吸时间,无法判断进一步的呼吸疾病等。而生物雷达由于离人体有一定距离,可以对全身进行测量,可以精确监测每一次呼吸、每一次心跳、每一次体动,在这些数据的基础上,可以对睡眠呼吸暂停等呼吸疾病、房颤等心脏疾病、失眠等睡眠疾病进行精准的判断,并匹配上对应的解决方案,解决人们面临的健康难题。”

生物雷达无接触监测的优势不仅体现在家用场景,在医院场景同样如此。前段时间,小黑的长辈在体检时查出心脏早搏,医生要求佩戴Holter(动态心电图监测仪),连续监测24小时。

对此,交大希卡立毫米波团队介绍:“在过往要实现心跳的长程监测需要使用Holter,不仅要在身上贴许多电极,还要背着收集数据的设备;监测呼吸暂停则需要使用鼻通气设备,需要插小管进入鼻腔,十分不适。而生物雷达的原理是通过雷达波测量人的胸腔起伏数据,从而获取心跳和呼吸的数据。这种监测方式相比现在的接触式监测方式是革命性的。”

不需要接触,不需要插各种管子,未来的监护病房,病人们或许可以自由活动,医生通过病房里的生物雷达就能了解病人的各项生命体征数据。

生物雷达如何让我们更健康?

一项新技术的诞生,科学家在乎它开创了多少个行业第一,而普通人只在乎它有什么用。通俗地说,生物雷达技术可以让无数人延长寿命。

中国古代名医扁鹊曾经表示:“我家三兄弟,大哥医术最高,二哥其次,我最差。我大哥的医术高,可以防患于未然,在病人发病之前,他一望气色便知,然后用药将其调理好,所以天下人都以为他不会治病;我二哥的能耐,是治病初起之时,防止别人小病变大病。病人刚开始感冒咳嗽时,他就用药将人治好了,所以我二哥的名气仅止于乡里,别人认为他是治小病的医生。”

生物雷达在医疗领域同样可以防患于未然。以Vayyar Imaging的乳腺癌早筛为例,让晚期患者尽早发现病变,获得更多治愈可能,每年都能挽救无数女性的生命。

此外,睡眠监测同样可以发现某些不易被察觉到的疾病隐患或致病因素。比如睡眠呼吸暂停综合征的诊断,睡眠呼吸暂停是指睡眠过程中呼吸暂停次数达到每小时5次以上或7小时的睡眠过程中暂停次数超过30次。传统情况下,呼吸暂停需要去医院监护病房,使用多个电极与人体长时间接触。而希卡立提供的设备可以穿透衣物、被褥等非金属介质,以无接触的形式获取人体的呼吸信号,实现无接触、无感、长时间的生命体征监测。

当然,有些小伙伴担心,生物雷达24小时监测人体,会不会有辐射?对此,交大希卡立毫米波团队认为:“生物雷达的安全性比较高,雷达的发射功率仅为手机发射功率的1/2000,辐射量非常小,几乎不会对人体造成影响”。

目前,在健康监测领域,交大希卡立毫米波团队已经有两款较为成熟的产品。一款就是在 CES 上展示的伴睡灯产品,既具备精准的监测功能,还可以基于监测到的数据,提供多种科学的入睡辅助技术,让人们拥有更好的睡眠。另一款则是供老人使用的监测产品,能够在夜间监测老人的在床离床、生命体征、心肺健康情况,并进行夜间紧急情况报警和长期健康监测报告输出,从而守护老人的安全和健康。

小黑说

生命体征监测技术已经进入我们日常生活的多个领域。Vayyar Imaging、交大希卡立毫米波团队旗下的产品证明生物雷达技术日臻成熟,在疾病早筛、养老、辅助睡眠、婴儿照看等领域都有广阔的市场前景。目前,以色列的Vayyar Imaging已经是独角兽企业,交大希卡立毫米波团队能否培育出另一家独角兽企业,我们拭目以待。

图源:pixabay、希卡立团队

       原文标题 : 无接触监测:生物雷达如何让你更健康?

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