天津大學(xué)利用光學(xué)傳感器研發(fā)可穿戴生理信號監(jiān)測和急救系統(tǒng)
日前,天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院、天津大學(xué)災(zāi)難醫(yī)學(xué)研究院的科研團(tuán)隊研發(fā)了可穿戴生理信號監(jiān)測和急救系統(tǒng),通過使用光學(xué)傳感器,可實時監(jiān)測參賽選手的體溫、脈搏、呼吸等生理信號,在科學(xué)技術(shù)層面解決了特殊環(huán)境下急救設(shè)備和急救手段缺乏的問題。目前,該系統(tǒng)已通過原理性驗證。

隨著人民生活水平的提升和體育事業(yè)的發(fā)展,越來越多的人參與到體育運動中,一些極限運動也逐漸成為流行的大眾健身運動方式。但隨之而來的也有一些令人痛心的安全事故,為人們敲響了警鐘,特別是近期黃河石林山地馬拉松越野賽出現(xiàn)的悲劇,引發(fā)全社會對體育項目活動安全的關(guān)注。
研究人員介紹,其研發(fā)的生理信號監(jiān)測和急救系統(tǒng),其檢測的生理信號與手機(jī)或者衛(wèi)星相連,可直接傳輸?shù)酱筚惤M委會體征監(jiān)測中心,由專業(yè)醫(yī)護(hù)人員實時監(jiān)測掌握選手的心跳、體溫等生命體征,以便及時了解選手的身體狀況。
據(jù)了解,該可穿戴系統(tǒng)由于光學(xué)傳感器體積小、重量輕,不但可以設(shè)計成衣物配飾,也可以設(shè)計成護(hù)腕等輕便裝置,減少對選手運動狀態(tài)的影響。由于光學(xué)傳感器的核心元件是光纖,光纖器件具有抗酸、抗外界電磁干擾等優(yōu)點,能夠有效避免汗液對傳感器性能的影響,尤其適用于較長時間的運動項目。相較于傳統(tǒng)的運動手環(huán),這種設(shè)備監(jiān)測精度高、重量輕、功能全,且更適合極端環(huán)境。
同時,可穿戴系統(tǒng)上集成有定位系統(tǒng)和自動搜索功能。其中自動搜索功能基于無線傳感器自組網(wǎng)技術(shù),可在一定范圍內(nèi)自動和中控系統(tǒng)組網(wǎng),用于信號傳輸。在手機(jī)信號缺失的山地環(huán)境,當(dāng)配有搜救系統(tǒng)的救援人員手持移動中控系統(tǒng),能夠方便查詢選手的位置信號,以便快速到達(dá)被救援人員身邊。
而一旦參賽選手的體溫和心率產(chǎn)生劇烈變化,遠(yuǎn)程監(jiān)測人員一旦觀察到選手的體溫、心率、呼吸等信號達(dá)到危險臨界值,會第一時間給出停賽指令,并指導(dǎo)選手進(jìn)行有效自救。與此同時,及時派出專業(yè)救援人員攜帶救援設(shè)備,根據(jù)選手的位置信號實施定向救援,在救援的黃金時間內(nèi)到達(dá)選手身邊,挽救選手的生命。運用此套系統(tǒng)可以有效避免突發(fā)安全事故、維護(hù)生命安全,確保參賽者第一時間實施自救和獲得救援。



