關(guān)鍵技術(shù)(1):醫(yī)學集成電路芯片和IP模塊
集成電路設(shè)計具有全集成、低功耗、低成本、高性能、可配置以及微型化醫(yī)學集成電路芯片等突破性技術(shù)優(yōu)勢。
三代人體傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺采用低頻率、低噪聲、低功耗(“三低”)設(shè)計方法,單晶集成多生命體征信號放大、濾波、處理、電源管理功能。三代人體傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺展示如下圖所示:
圖 三代人體傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺展示
關(guān)鍵技術(shù)(2):人體通信
傳統(tǒng)通信理論將人體作為一個干擾源,在BSN中,為實現(xiàn)低負荷高可靠性的生命信息提取,需要將人體作為一個傳輸媒介,研究人體通道的信息傳輸機理;
在“真實浮地”環(huán)境下進行了大量在體實驗和數(shù)值仿真,闡明了載波頻率(30MHz)、調(diào)制方式和數(shù)據(jù)率(BPSK、1-10MSps)、能耗參數(shù)(1nJ/bit)、傳輸距離與安全性(Capacitive Coupling,1m)、組織與信道關(guān)系、運動與信道關(guān)系、體征參數(shù)與信道的相互作用等因素,為下一代BSN的通信機制研究提供理論基礎(chǔ)。
圖 “真實浮地”環(huán)境下的人體信道衰減與傳輸距離關(guān)系
王磊先生表示,針對人體通信的動態(tài)傳播信道進行詳盡的在體實驗研究,表明人體通信對運動的不敏感性,這個重大發(fā)現(xiàn)為目前運動中BSN通信鏈路不穩(wěn)定的問題提供了一種有效的解決方案。
以心腦血管事件評估為例,王磊先生再次強調(diào)BSN是人體生命信息動態(tài)檢測最直接和最可靠的手段之一。
針對心腦血管事件發(fā)生發(fā)展機理的研究需要影像、生化、基因、生命體征等多模態(tài)健康信息,其中生命信息動態(tài)檢測與心腦血管功能的評估尤為密切,表現(xiàn)在:
?。?)血壓動態(tài)變化是導致易損斑塊脫落的重要誘導因子;
?。?)ST-T段心電圖異常是早期冠心病診斷的重要指標;
(3)心率變異性是預測心律失常發(fā)生和持續(xù)的重要因素;
?。?)夜間呼吸率異常是COPD等事件的重要風險因子;
?。?)日間運動信息是評估中風導致偏癱預后的重要手段。
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