NTT开发出可穿戴血流传感器

NTT开发出了与智能手机组合使用的小型轻量血流传感器。这是一款佩戴在身体上、就能掌握人体血液循环系统工作情况和精神状态的传感器。NTT打算 2014年度内使该传感器在健康促进、医疗支持和娱乐等领域形成业务。记者围绕这款产品的设计和商业化等举措,采访了相关开发人员。

血流量是人体信息的宝库

众 所周知,血流量(血液量与流速的乘积)与循环系统的工作和人的精神状态息息相关。例如,血液循环不佳时,身体容易发僵、发麻和发冷。如果能随时监控血流 量,就可以测量饮食、睡眠和沐浴会对血液循环产生什么样的影响。另外,还有可能发现糖尿病、动脉硬化等疾病的前兆,还可以结合心电图高精度测量压力状态。

NTT开发出可穿戴血流传感器 的图片 热戴网

关于血流量的测量,以前大多是利用激光多普勒法、使用台式测量仪进行。具体方法是,向皮肤照射近红外区域的激光,用光电二极管接收散射光,然后分析频率光谱。血流发射出散射光的频率会随着多普勒效应而变化,因此能获得血液量和流速相应的信息。

在手机屏幕上实时显示血流量和心率

将传感器一侧的功能减至最小限度

NTT 此次削减了由激光源和光电二极管构成的光学系统及测量电路的体积,让智能手机承担大部分运算处理功能和显示功能。因为智能手机标配高性能处理器和高精细显 示屏,所以“设计系统时的想法是,能用智能手机处理的功能就交给智能手机来完成,只在传感器一侧配备最小限度的功能”(NTT微系统集成研究所网络装置集 成研究部生活辅助器件研发小组研究主任桑原启)。

由此,血流传感器单体与以往的血流测量仪相比大幅实现小型化。由光 学系统构成的测量头部分的尺寸仅1.5 cm x 1.3 cm x 0.62 cm,重2.5 g,内置MCU的主单元的尺寸也只有4.0 cm x 3.0 cm x 1.25 cm,重12.5 g,均实现了小型轻量化。

该系统的工作原理是,首先把传感器的主单 元佩戴在手腕或衣服上,把测量头放在指尖或耳垂等末梢血管聚集的位置。系统会将测量头获得的数据无线发送到智能手机上进行运算处理,然后在手机屏幕上实时 显示血流量和心率。也就是把传感器当做智能手机的配件使用。智能手机上的专用APP也是NTT自主开发的。

由于主单 元仅执行简单的数据处理,因此只需配备工作频率约为10MHz的通用MCU即可。由于减少了主单元处理的数据量,因此可使用低功耗蓝牙(LE)向智能手机 发送数据。通过这些措施,把耗电量削减到了7mW(工作效率为10采样/秒时),利用内置电池可连续工作2天左右。

向通信网传送数据

NTT打算先在研究用途实现该传感器的商业化,计划将销售价格控制在10万日元以下。今后还有可能会申请医疗器械认证。

不过对于该公司来说,一个很大的收货是可经由智能手机将血流量数据“载入通信网”(NTT微系统集成研究所网络装置集成研究部生活辅助器件研发小组组长、主任研究员小泉弘)。因为从积累的数据中,能够获得大量与健康相关的信息。

该传感器的开发团队在2014年1月与东丽和NTT DoCoMo共同开发出了穿上就能检测心率和心电图的功能材料“hitoe”。小泉表示,“还打算探索hitoe与该传感器的联动”。

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