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二零一七年六月十三日

中大工程學院研發隨身超薄血壓感應器
24小時追蹤 減低突然病發風險



香港中文大學(中大)工程學院的研究團隊最近成功研發一種輕巧超薄的血壓測量感應器。該感應器可配置於手帶或縫製於衣物上,準確度高,耗電量極低,只需連接無線網絡,便能24小時追蹤使用者的血壓變化,及早察覺異樣狀況,降低突然病發的風險。 

根據政府統計處2015年調查顯示,本港65歲或以上人口中,超過一半患有高血壓。高血壓可增加中風及心血管疾病的風險,使用自動化而精準的血壓測量儀器,不但能預防病發,更可緩減護理者的工作量。中大電子工程學系副教授趙鈮教授及客座教授張元亭教授的團隊自2014年起展開研究,開發新一代血壓感應器,並於威爾斯親王醫院進行連串臨床實驗。趙教授表示,晚間是中風及心臟病發病的高危時段,此輕便、非入侵性又精準的血壓感應器,可實時並持續地監察長者的血壓變化,而無礙其睡眠質素。長期紀錄血壓及心跳的表現,有助更準確反映長者的身體狀況。 

傳統的袖帶式電子血壓計只能間斷地測量個人的健康狀況,難以作持續性的監測。相比之下,中大團隊新研發的超薄血壓感應器具防水功能,薄如蟬翼,可安裝於手環及耳機,或縫合在衣物、床單、坐墊、枕袋等物品上,非常輕便。血壓感應器結合光學、電子及機械測量技術,可根據人體皮層所反射的色彩及影像深淺度,檢測不同的血液流動狀況,監測及紀錄多樣化的健康數據。尤其感應器中集成耗電量低至3nW(納瓦)的柔性壓力感測器,電量不足時可由光電測量轉為機械測量,避免因電力耗盡而無故中斷,確保配戴者獲得全天候的監測與照顧。 

趙鈮教授強調,未來感應器應與人工智能系統結合,使其具學習及自我改善能力,由人體所發出的訊號擔當教練,指導人工智能適應及了解人體的運作;中大研究團隊會將經感應器蒐集得來的數據進行排列、運算,研究血壓起伏相關的預警,為預防病發作出更大的貢獻。 

展望未來,趙教授認為,當感應器普及應用,可綜合大量穩定而全面的血壓紀錄,以及各類健康數據,有利建立醫療的大數據平台,對醫學界研究病因及治療方法有莫大的幫助。另一方面,團隊將致力擴大感應器的測量範圍,例如呼吸速度與規律、血液含氧濃度等,進一步取代指尖式脈搏血氧儀。 

超薄血壓感應器與傳統袖帶式電子血壓計之比較

 

超薄血壓感應器

袖帶式電子血壓計

測量模式

體外測量,非入侵性

安全度

準確度

便攜性

一般

裝置彈性

高,可縫製於衣物等隨身物品

低,必須停留在固定地點測量

操作難度

一般,長者或需護理者協助戴上袖帶

電池續航力

高,電力不足時可由光電測量轉為機械測量

高,電池耗盡即無法操作

長期監測

容易,可24小時監測而無礙測量者活動

困難,進行測量時不能同時進行其他活動

擴充性

高,可配合人體皮層所反射的色彩和人工智能技術,監測及紀錄多樣化的健康數據。

低,只限於血壓測量

數據累積及收集

大量,可連接無線網絡,統合不同測量者的健康數據,貢獻醫學研究。

微量,只限於測量個人健康紀錄

中大在今年的「路透社:亞太區最具創新力大學」(Reuters: Asia Pacific region’s most innovative universities)排名中,再次在香港區位列榜首,整體排名第27位。 

中大一直致力推動創新科技,目前在全球各地有超過750個獲授權的專利項目,大部分已經與業界達成合作協議,把創新科技引入市場。單在2016-17年度,中大已申請了183個專利,以及有88項專利獲審批授權,涉及醫療科技、生物科技、信息科技、電訊及材料科學等領域。中大積極推動校內的創新創業氣氛,於2014年成立前期創業育成中心(Pre-incubation Centre,簡稱Pi Centre),並透過知識轉移,協助校內師生將其研究成果應用於社會,至今已建立共32家初創企業,業務範疇涵蓋嶄新診斷平台以至視覺引導機器人。

趙鈮教授展示手背上的新型血壓感應器。
趙鈮教授展示手背上的新型血壓感應器。

表皮光探測器
表皮光探測器