向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

光学心率传感器技术在可穿戴设备中的新兴医疗应用

时间:2018-09-30 作者:Ryan Kraudel,德州仪器 阅读:
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?

  “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。IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

20180930-TI.PNGIkREETC-电子工程专辑

表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)IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

VO₂ maxIkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

静止心率IkREETC-电子工程专辑

“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。IkREETC-电子工程专辑

心率恢复IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

心率反应IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

心脏效率IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

心率变异性(HRV)IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

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。IkREETC-电子工程专辑

(“用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器”三篇系列文章第一篇:用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器第二篇:从50多个生物识别可穿戴产品开发周期得到的十大经验教训IkREETC-电子工程专辑

qrcode_EETCwechat_120.jpgIkREETC-电子工程专辑

关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”IkREETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
您可能感兴趣的文章
  • NOR Flash满足汽车与工业应用的功能安全要求 与众多半导体产品一样,NOR Flash已经从其最初的狭窄应用范围演变为带有额外的逻辑IP和固件的处理器核,为系统设计师提供高级功能。与NAND Flash相比,NOR Flash使用相对较大的存储单元,以提供高耐用性和较长的数据保留时间。本文介绍了当今NOR Flash器件中最具影响力的功能安全特性,这些特性专为安全关键型应用而设计。
  • 国产MCU打入日系电机,出货逆势上涨400% 据第三方调查机构报告,在2019年上半年,全球半导体产业总销售额同比下降14%。在大环境如此恶劣的情况下,一家本土MCU厂商出货量却实现了400%的逆势成长,还打入了日电产电机产品供应链……
  • 赛迪发布2019中国AI企业TOP100排行榜 近日,赛迪研究院发布了《2019赛迪人工智能企业百强榜研究报告》。该报告从基础指标、企业成长性、创新能力、团队能力四个维度进行定量评比,评选出了2019人工智能综合实力百强企业、成长能力百强企业和创新能力百强企业。
  • 深圳建设中国特色社会主义先行示范区,电子科技行业迎春 上周末,在香港不平静的情况下,与其仅一河之隔的深圳,瞬间成为了刷屏朋友圈的主角——中央在这个关键时点突然出手,发布《关于支持深圳建设中国特色社会主义先行示范区的意见》。在党中央国务院的大力推动下,深圳5G、人工智能、网络技术、生物医药、通信高端器件等行业将迎来重大利好。
  • 从ST和NXP的策略动向看国内MCU厂商的市场机会 ST专注增长最快的工业自动化和智能制造应用,NXP在聚焦汽车高端市场的同时开始开发“跨界”微处理器。在工业、汽车市场,国内MCU厂商还有哪些机会?为什么说AIoT是国内MCU的大机遇?另附30家国内MCU厂商清单。
  • 与南京德科码告吹,TowerJazz在华另起炉灶新建12吋厂? 全球十大晶圆代工巨头之一TowerJazz将抛弃南京德科码,单独再在中国大陆建设一座12吋厂?已知南京,合肥,武汉,广州,青岛,济南均在积极运作,最后会花落谁家呢?
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告