基于压缩感应的可穿戴腕带的临床前评估 基于压缩感应的光电显微镜
IEEE transactions on bio-medical engineering
|March 3, 2025
概括
这项研究介绍了一种使用压缩感应 (CS) 光电显微镜 (PPG) 进行准确的心率监测的超低功耗可穿戴设备. 这种新型系统显著降低了电力消耗,实现了高效,持续的健康跟踪.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 摄影电流图 (PPG) 对于可穿戴健康监测至关重要,但其耗电量很高.
- 现有的PPG系统限制了可穿戴设备的电池寿命.
研究的目的:
- 开发和测试一种使用压缩传感 (CS) 集成到可穿戴腕带的超低功耗PPG系统.
- 为了证明芯片上CS-PPG的可行性,以有效监测心率.
主要方法:
- 设计了一种基于压缩传感 (CS) 的超低功率PPG应用特定集成电路 (ASIC).
- 集成ASIC与自定义PPG模拟前端,数字后端,以及用于蓝牙低能耗 (BLE) 数据传输的微控制器.
- 将系统包装成一个模块化的腕带形状因子,并进行了临床前人类研究.
主要成果:
- 该PPG ASIC实现了172微瓦的超低功耗.
- 整个系统通过BLE.显示了1.66mW的总功耗,用于通过BLE.连续传输心率数据.
- 临床前试验证实与商业系统相比,心率评估准确.
结论:
- 这项工作介绍了第一个集成芯片压缩传感PPG的可穿戴腕带.
- 开发的系统可显著降低可穿戴健康监测的功耗.
- 模块化设计支持未来的环境传感器集成,用于相关的健康研究.
