10月8日是我國的“全國高血壓日”，今年的宣傳主題是“知曉您的血壓”。據(jù)統(tǒng)計，我國高血壓患者已經(jīng)超過了2.7億，其中有四成的患者并不知道自己患有高血壓。為了有效地控制高血壓，我國于2017年頒布了“國家基層高血壓防治管理指南”，并試圖通過早期預防來控制高血壓患病率。有專家建議，正常成年人至少每2年測量一次血壓，高血壓高危人群每半年測量一次血壓，高血壓患者至少每周測量一次血壓。VSVesmc

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測血壓前，先擼袖子？

目前，我們采用傳統(tǒng)的袖帶無創(chuàng)式血壓設備測量血壓，該設備使用柯式音法來監(jiān)聽血液的振動情況，并獲取在固定或較長時間間隔（通常超過15分鐘）內的收縮壓和舒張壓。雖然測量效果是很不錯，但是用戶體驗并不是很好。VSVesmc

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為什么說使用袖帶無創(chuàng)式血壓設備的用戶體驗不是很好呢？首先，不可連續(xù)測量，一般情況下需要測量血壓值1～2次，取測得的平均值作為受測者的真實血壓值。其次，袖帶的寬窄以及與測量部位的松緊度對測量結果的都會有一定的影響。最后，測量血壓時應盡量使血壓計袖帶和聽診器貼近肌膚，這樣才能使血壓的測量盡可能地準確，這意味著我們使用袖帶無創(chuàng)式血壓設備時必需先“脫衣或擼起袖子”，尤其在冬季，測量血壓的正確方式是脫掉衣服使測量血壓的一側上肢完全暴露。但是，《中華高血壓雜志》上曾發(fā)表過一項研究，稱脫衣服會導致血壓明顯升高，脫衣件數(shù)越多越明顯。VSVesmc

連續(xù)、舒服，還可嵌入穿戴設備的血壓測量方案

連續(xù)無創(chuàng)式血壓測量是一種實時或以較短時間間隔監(jiān)測人體收縮壓和舒張壓的技術。與傳統(tǒng)的袖帶無創(chuàng)式血壓設備測量不同，連續(xù)無創(chuàng)式血壓提供了一種連續(xù)、舒適的血壓測量方法，更重要的是可以非常方便地集成于現(xiàn)有的腕帶、手表等可穿戴設備平臺。VSVesmc

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簡單來說，連續(xù)式無創(chuàng)測量法是在某一時段內無創(chuàng)連續(xù)地測量血壓，能夠檢測每搏血壓及連續(xù)的動脈壓波形，為臨床診斷與治療提供更充分的依據(jù)，特別是在臨床監(jiān)護及特殊情況下觀察血壓連續(xù)變化方面，相比有創(chuàng)血壓和傳統(tǒng)袖帶血壓測量等均具有無法比擬的優(yōu)勢。VSVesmc

ADI 連續(xù)無創(chuàng)式血壓解決方案，實現(xiàn)超高測量精度

ADI公司提供大量的高集成度PPG AFE、ECG AFE、低功耗MCU、電源管理解決方案和靈活的分立元件，使可穿戴連續(xù)無創(chuàng)式血壓應用的產(chǎn)品質量和可靠性達到最佳程度。VSVesmc

脈沖傳輸時間 (PTT) 方法是連續(xù)無創(chuàng)式血壓應用中的一個研究熱點，其原理是識別體積描記器 (PPG) 波形的關鍵特征節(jié)點，并計算當前PPG 信號和其他參考信號（如體積描記器(PPG)、心電圖(ECG)和心沖擊描記圖 (BCG)）之間的時間延遲。因此，可采用單獨的PPG、多個PPG、PPG+ECG和PPG+BCG幾種組合方式。這里以PPG+PPG和 PPG+ECG組合為例，如下圖1所示。VSVesmc

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圖1.采用不同的傳感器組合測量血壓VSVesmc

圖1左側顯示了適合連續(xù)無創(chuàng)式血壓應用的多個PPG解決方案。血壓值可以通過多個PPG信號特征點之間的時間延遲來計算，這些特征點需要先用軟件進行預處理和識別。放置PPG傳感器的位置不是固定的，但要盡可能地獲得足夠長的延遲時間，在沿著動脈血管的方向上距離越大延時越大。因此，如果緊湊型可穿戴設備的傳感器放置非常緊湊，必須能夠更快地獲取數(shù)據(jù)。此外，獲得的PTT與絕對時間延遲無關，需要通過算法獲得最終血壓。VSVesmc

圖1右側顯示了用于連續(xù)無創(chuàng)式血壓解決方案的PPG和ECG組合。在這種情況下，PPG信號是在單手的手腕或手指上獲取，而ECG信號則是在雙手上獲取。必須在時域上同步并追蹤信號，以方便后續(xù)的數(shù)據(jù)及算法處理，如圖2所示同步后的PPG和ECG信號。VSVesmc

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圖2.同步PPG和ECG信號VSVesmc

下圖顯示了ADI連續(xù)無創(chuàng)式血壓集成分立元件解決方案的多傳感器融合圖，使用模擬MUX開關很容易擴展更多的傳感器。這些傳感器通過模擬MUX開關、ADC掃描進行同步，并逐個采集傳感器數(shù)據(jù)，采樣時間間隔取決于ADC采樣速率和通道數(shù)，而且是固定的。VSVesmc

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圖3.集成分立元件解決方案的多傳感器融合VSVesmc

根據(jù)圖3，一些分立元件可以由最新的高集成度模擬前端(AFE)取代。有些AFE或模塊已包含上述分立元件、模擬MUX開關和ADC，因此只需選擇一個AFE作為主機，并獲取所有其他傳感器的數(shù)據(jù)。圖4顯示了集成AFE解決方案的多傳感器融合，將PPG選為主機 傳感器以便同時獲取PPG和ECG信號。此外，可通過SPI或I 2 C接口讀取主機傳感器數(shù)據(jù)。VSVesmc

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圖4.集成模擬前端解決方案的多傳感器融合VSVesmc

從信號鏈角度考慮，ADI提供了從傳感器、信號調理，到電源&能量采集、信號處理及聯(lián)通云端的數(shù)據(jù)通信技術，結合ADI自有或者聯(lián)合第三方的軟件算法配套，還有就是通過收購Linear加強自身的電源技術優(yōu)勢，實現(xiàn)對于可穿戴設備來說非常重要的超低功耗待機、能源采集功能?？梢哉fADI提供了覆蓋整個信號鏈的完整解決方案。VSVesmc

結語

ADI醫(yī)療健康事業(yè)部亞太區(qū)市場總監(jiān)王勝認為，不論是可穿戴還是其他的細分市場領域，希望通過結合“醫(yī)療健康”驅動產(chǎn)業(yè)和行業(yè)發(fā)展都離不開以下兩點：一是健康保健功能的不斷豐富和完善，包括基礎的運動及體征信號的采集和處理，甚至環(huán)境相關數(shù)據(jù)的監(jiān)測等；二是智能化，作為人工智能的接入窗口，甚至是人工智能最終用戶的直接硬件設備，通過大數(shù)據(jù)的融合處理實現(xiàn)智能化的深度信息挖掘，進而解決用戶痛點提升使用體驗。ADI連續(xù)無創(chuàng)式血壓解決方案正是從這些角度出發(fā)，為客戶提供高性能的完整方案。VSVesmc

ADI公司除了以高性能產(chǎn)品和系統(tǒng)級方案為核心，還建立了實力雄厚的軟件算法團隊以及專業(yè)的本地技術支持團隊，為客戶提供深入的技術服務。這不僅是體現(xiàn)ADI致力于幫助客戶迎接醫(yī)療人工智能的市場爆發(fā)機遇，也可以管中窺豹，看到ADI在中國布局醫(yī)療電子領域的戰(zhàn)略節(jié)奏。VSVesmc