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人体健康信息无线监测系统技术

文章来源:  |  发布时间:2012-10-09  |  【打印】 【关闭

项目概况:

科技医疗卫生领域的不断进步使得很多顽固性疾病得以攻克,但慢性疾病如心脏病、中风、癌症、慢性呼吸道疾病和糖尿病,仍是目前导致人类死亡的最主要原因之一。据统计,每年因慢性疾病致死的人口占到所有死亡比率的60%,并且80%慢性疾病死亡发生在低收入和中等收入国家。由于预期寿命延长和生育率下降,60岁以上老年人口比其他年龄组的增长更为快速。这其中,70%的老人生活在发展中国家。慢性病患者及逐渐扩大的老年人口比例,加之医疗成本的不断上升,对医疗保健行业造成了巨大的压力,特别是对发展中国家更是如此。

智能移动计算设备的迅速普及,创造了许多新的保健预防机会。移动计算设备通过可穿戴式传感器收集和处理传感器数据,并借助音频或显示器通知给使用者。移动电话、个人数字助手、智能手表等不断涌现,不仅价格十分低廉,而且这些设备正变得越来越小巧、轻便。由于这些优点,使得移动计算设备无处不在,使用人口比例不断提高。因此,若能将手机等无线设备用于获取日常健康信息,则将给健康维护带来巨大便利。

在现阶段,病患的健康诊断和监测仍主要在医院或医疗保健中心进行,这种方式不仅增加了疾病治疗的费用,而且对慢性疾病这类需要长期监测健康数据的病种,往往无法实现实时监控。此外,从医疗成本和疾病治疗效果的角度而言,现有模式的医疗资源分配并不合理,会使得人们对采用移动通讯设备监测健康的需求迅速增长。种种态势表明,以手机为载体的人体健康信息监测将在医疗卫生领域发挥前所未有的重大作用。

技术创新点:

本项目成功研制出基于手机的心电无线实时监护软硬件系统,其包括一个微型化的独立心电采集模块,用以获取心电信号并借助蓝牙的方式发送到手机上,继而通过所研制并运行于手机上的与之配套的软件,接收数据并实现波形绘制、存储、心率计算等一系列功能。所实验系统已具有很高的可靠性与稳定性,前期已用于系列新颖的心电检测实验,如动态心电测试、运动状态下心电监测、睡眠心电记录、不同生活习惯及心理状态下的心电信号捕捉等,而这些有重要临床意义的医学生理信息借助传统昂贵的心电测试手段通常很难做到。本项目成功研制出基于手机的心电无线实时监护软硬件系统,手机心电检测技术引申出广阔的普适医疗前景,该系统代表着未来低成本医疗的一种重大发展方向,体现了个人健康信息管理的先进理念。

除心电技术外,本项目还设计并实现了一种基于蓝牙的温度无线监测及报警设备,主要以便携方式实现温度数据的长时监测并对异常温度发出报警,温度的监测依靠设备自身的传感器和存储芯片完成,可以连续长时间的采集温度信息;并将温度数据存储在设备自带的存储芯片中;同时温度数据可以通过蓝牙与手机、电脑等带有蓝牙接口的终端设备连接,通过设计的软件实时显示测得的温度数据;并且在温度超出设定阈值时,运行于手机终端中的软件会主动发出蜂鸣等报警信息,可以满足现阶段临床以及日常生活中对温度监测的需求。采用手机作为显示端进行无线温度测量可以极大的方便患者和医护人员,并且可相互隔离,避免发生交叉感染;在应用中易于推广,只需在现有的手机上安装软件即可,成本低。

上述心电系统已经过同OTE Biomedica公司(现已成为Esoate公司)的商用Personal C1单通道12导联自动心电图仪同时比对测量,充分证实其可实现高质量的心电采集和实用性。而且,手机心电采集端在参数选择上对减小P波衰减更为出色。前期系列测试表明,新技术对于日常的心电监护以及基本分析来说,已经足够准确。体温测试系统已通过美国Agilent数据采集系统进行大量试验校验,时间和测温精度俱佳。这些工作成果先后在国内外发表了一系列论文和著作,引起业界广泛重视。

产学研合作状况:

    目前,已于山西福泰隆科技发展有限公司共同投资设立中科康馨电子(北京)科技有限公司共同开展项目的产业化。公司注册资本2000万元。基于无线系统的体温监测及心电监测系统仪器已完成产品开发并进入认证阶段。

项目主要应用范围:

    项目研制开发的基于“人体健康信息无线监测系统技术”的系列设备,可用于人体温度、心电、等多个重要生理参数的长期监测和记录,具有硬件结构简单、体积小、成本低、便于携带等特点。特别是,系统运行稳定,可以很好的通过手机实现实时监测及时报警,可以连续长时间的采集信息(可连续采集记录270天的信息);是对医院临床和个体在日常生活中尤其是中老年人及妇女儿童的健康信息的捕捉、记录、储存具有十分现实的作用。在普通家庭、社区保健及医疗系统应用场合中具有很强的普适性,在应用中易于推广,只需在现有的手机上和医疗平台上安装软件即可,市场价值巨大,其国内市场容量就不低于100亿。

预期效果:【投资规模、技术指标、经济指标(万元)】:

本项目以中国科学院所属单位和清华大学医学院生物医学工程系的专利技术为依托,生产人体健康信息无线监测仪,监测性能优越,符合国家能源和环保产业政策,符合可持续发展和循环经济理念。项目达到预期规模生产后可实现产值3.05.0亿元,实现利税1.02.0亿元

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