創(chuàng)新醫(yī)療保健 看人體傳感器如何消除痛感（一）

　　歐姆龍健康醫(yī)療于2012年5月推出的“歐姆龍睡眠儀HSL-101”稱得上是非接觸測量人體信息的領(lǐng)軍產(chǎn)品。睡覺時，只需將該產(chǎn)品設(shè)置在人體周圍 1.5m內(nèi)的床邊即可測量呼吸等，從而判斷睡眠狀態(tài)。其原理是，向睡著的人的胸部等部位照射10.5GHz的電波，通過反射波和入射波的相位差檢測呼吸等。該產(chǎn)品采用了愛爾蘭風(fēng)險企業(yè)BiancaMed的技術(shù)。

　　此前在測量睡眠狀態(tài)時，采用的方法有多導(dǎo)睡眠圖檢查（PSG檢查）等，但這些方法需要把電極等貼在身體各處，十分麻煩。歐姆龍健康醫(yī)療學(xué)術(shù)技術(shù)部技術(shù)探索組主任堤正和表示，“PSG檢查會讓被測者意識到自己正在處于測量之中，反而更睡不著了。我們想開拓測量自然睡眠狀態(tài)的市場”。HSL-101上市已經(jīng)一年多，“銷售情況非常好，超出了當(dāng)初的目標(biāo)。注重健康的40多歲和50多歲的男性用戶比預(yù)想的要多”。這是利用非接觸的特點開拓新市場的一個很好的案例。

　　技術(shù)開發(fā)聚焦于“心跳”測量

　　下面介紹一下以開拓新的醫(yī)療健康市場為目標(biāo)推進(jìn)開發(fā)的非接觸、非侵襲地測量人體信息的技術(shù)。不過，人體信息的范圍很廣。從現(xiàn)在的開發(fā)事例來看，大多數(shù)產(chǎn)品的主要測量對象是心率和脈率注1）。因為通過心率可以看出很多問題，心率是重要的人體信息之一。比如，可以通過心率推測心理壓力的程度和血壓等。

　　注1）心率是每分鐘心臟跳動的次數(shù)，脈率是手腳動脈每分鐘跳動的次數(shù)。健康的人的心率和脈率一致。

　　眾所周知，心理壓力的程度可以根據(jù)心跳間隔推測出來。心跳間隔很規(guī)則，說明人處于放松狀態(tài)，而心跳間隔越不規(guī)則，說明壓力越大。根據(jù)這一規(guī)律，利用前面提到的富士通研究所的脈搏測量技術(shù)，“只需在辦公室正常利用電腦工作，即可監(jiān)控心理壓力的狀態(tài)”，能實現(xiàn)更有意義的系統(tǒng)。

　　另外，前面提到的日本大學(xué)和豐田等開發(fā)的技術(shù)都是在測量脈搏后，利用脈搏數(shù)據(jù)計算血壓（圖3）。豐田是“結(jié)合脈搏的傳播時間和多種數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了血壓推測”，而日本大學(xué)工學(xué)部教授尾股定夫表示，“我們不是通過傳播時間獲得血壓數(shù)據(jù)，而是確立了可通過一個脈搏波形直接計算出血壓的算法”，雖然雙方采用的方法不同，但將脈搏數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成血壓這一點是相同的。

　　圖3：根據(jù)脈搏計算血壓

　　日本大學(xué)和豐田等各自開發(fā)出了根據(jù)非侵襲方式獲得的脈搏數(shù)據(jù)計算血壓的技術(shù)（a、b）。都是利用LED光獲得脈搏數(shù)據(jù)。

　　也就是說，只要能以非接觸、非侵襲的方式測出心跳和脈搏，就有望以非接觸、非侵襲方法掌握心理壓力情況和血壓。此前，心率一般通過心電圖（ECG，electrocardiogram）等測量。那么，為實現(xiàn)非接觸、非侵襲測量心率和脈率，現(xiàn)在正在開發(fā)哪些技術(shù)呢？根據(jù)所利用的技術(shù)的種類，主要可分成五種，分別是（1）LED、（2）圖像處理、（3）加速度傳感器、（4）電磁波、（5）光纖。下面就一一加以說明。