¿Qué dispositivos portátiles te ayudan a mantenerte saludable?
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¿Cómo mueve un niño brasileño paralítico sus incontrolables piernas? Se basa en tecnologías de "control del pensamiento" y de "impresión 3D". La impresión 3D, una tecnología con la que ya no todo el mundo está familiarizado, es un tipo de tecnología de creación rápida de prototipos. Se basa en un archivo de modelo digital y utiliza un material adhesivo, como metal en polvo o plástico, para construir el objeto imprimiéndolo capa por capa. La impresión 3D generalmente se realiza mediante impresoras de materiales con tecnología digital. A diferencia de la impresión tradicional en papel bidimensional, los objetos impresos en 3D son tridimensionales. Mientras tengas suficientes materias primas, imprimir coches y órganos no es un problema, ¡y algunas personas incluso los utilizan para imprimir frutas!
En el laboratorio de impresión 3D Idea-2-Product de la Universidad Estatal de Colorado, investigadores han desarrollado un casco para controlar exoesqueletos. Los electrodos colocados en el casco corresponden a diferentes posiciones en la cabeza de la persona, lo que ayuda al cerebro a comunicarse mejor con los electrodos. Dado que los cascos deben personalizarse para adaptarse a la cabeza del usuario, los investigadores utilizaron tecnología de impresión 3D para ayudar a crear el forro del casco. El forro debe proteger la cabeza y los electrodos y coincidir con el casco. Cuando el adolescente paralizado quiere caminar, los electrodos transmiten señales cerebrales a una pequeña computadora que lleva consigo como una mochila, y la computadora convierte esas señales de comando inalámbricas en movimientos.
Usa saludable.
¿Una ceremonia de inauguración tan singular del Mundial de Brasil te ha dejado paralizado? Entonces, ¿qué comodidades médicas podemos disfrutar las personas comunes y corrientes con la ayuda de la tecnología inteligente? Se trata de dispositivos portátiles. Antes de la inauguración del CES (Salón Internacional de Electrónica de Consumo) en 2014, ihealth, una marca propiedad de una empresa nacional de electrónica médica, lanzó dos dispositivos médicos portátiles, a saber, un monitor ambulatorio de presión arterial y un oxímetro de pulso portátil.
Tensiómetro ambulatorio
La hipertensión es la causa directa de muchas enfermedades cardiovasculares de alto riesgo. En la sociedad moderna, las personas mayores suelen vivir solas y sus hijos no pueden cuidar de ellas. Es más, puede producirse el fenómeno de la "presión arterial de bata blanca" (es decir, la presión arterial es normal en momentos normales pero aumenta bruscamente cuando se consulta al médico). La sociedad necesita urgentemente equipos portátiles para medir la presión arterial y han surgido monitores de presión arterial portátiles. Entonces, ¿qué es la presión arterial? La presión arterial se refiere a la presión lateral por unidad de área generada por la sangre que fluye en los vasos sanguíneos. Debido a que los vasos sanguíneos se dividen en arterias, capilares y venas, existen presión arterial, presión sanguínea capilar y presión venosa. Normalmente, la presión arterial se refiere a la presión arterial.
El esfigmomanómetro utiliza un sensor para detectar pequeños cambios en la presión del manguito provocados por vibraciones en las paredes arteriales del cuerpo. El método más utilizado es el método de oscilación. El principio básico es utilizar un brazalete atado al brazo e inflarlo con una bomba para bloquear la propagación de los pulsos en los vasos sanguíneos. Después de alcanzar una cierta presión (generalmente 124 ~ 316 kPa), comienza el desinflado. Cuando la presión del aire alcanza un cierto nivel, el flujo sanguíneo puede pasar a través de los vasos sanguíneos. Y una cierta cantidad de ondas oscilantes se desinflan gradualmente, las ondas oscilantes se vuelven cada vez más grandes y luego se desinflan a medida que el contacto entre el manguito y el brazo se vuelve cada vez más flojo, la presión y las fluctuaciones detectadas por el sensor de presión se vuelven cada vez más pequeñas; y el sensor de presión puede detectar el aire en tiempo real. Detecta la presión y las fluctuaciones dentro del brazalete. La onda de oscilación se propaga a través de la tráquea hasta el sensor de presión de la máquina. A través de la amplificación correspondiente, el circuito de filtro, la conversión de señal analógica/digital, el control del procesador central y otros enlaces de procesamiento, la señal de pulso y la señal de presión transmitida por el manguito se convierten en digitales. señales, y luego, después de un procesamiento adicional, se obtienen datos de presión arterial, como presión arterial sistólica, presión arterial diastólica y presión arterial media. Este monitor de presión arterial ambulatorio se puede conectar a un dispositivo móvil mediante Bluetooth y USB y cargar datos al personal médico. Por lo general, lo usan los usuarios al aire libre para controlar la presión arterial las 24 horas.
2. Monitor portátil de saturación de oxígeno en sangre
La saturación de oxígeno en sangre es el porcentaje de hemoglobina oxigenada (HbO2_2) en la sangre con respecto a la hemoglobina total (Hb) y parámetros fisiológicos importantes de la sangre. sistema circulatorio. Muchas enfermedades respiratorias pueden provocar una disminución de la saturación de oxígeno en la sangre humana, lo que puede amenazar la vida de las personas en casos graves. Entonces, el principio básico de este monitor de saturación de oxígeno en sangre es: la oxihemoglobina y la hemoglobina reducida en la sangre tienen diferentes características de absorción en el rango espectral de la luz visible y la luz infrarroja cercana, y la hemoglobina reducida absorbe más frecuencias de luz roja y menos frecuencia infrarroja. luz, mientras que la oxihemoglobina absorbe menos luz roja y más luz infrarroja, por lo que la saturación de oxígeno en sangre se puede medir en función de la diferencia entre la absorción de luz roja y luz infrarroja.
Un sensor de oxímetro típico tiene un par de LED que se enfrentan a un fotodiodo a través de una parte translúcida del cuerpo del paciente (generalmente la punta de un dedo o el lóbulo de la oreja). Uno es un LED rojo con una longitud de onda de 660 nm; el otro es infrarrojo con una longitud de onda de 940 nm. Midiendo la luz de estas dos longitudes de onda con diferentes tasas de absorción que atraviesan el cuerpo humano, se calcula el porcentaje de oxígeno en la sangre. El monitor de saturación de oxígeno en sangre portátil utiliza conversión de señal digital/analógica para controlar las fuentes de luz duales LED para emitir luz alternativamente. Utiliza un receptor de conversión de frecuencia óptica como sensor para convertir la señal de intensidad de la luz en una señal de frecuencia, que se envía directamente a. el microcontrolador para la recogida. El resultado se calcula según el principio de reflexión y luego los datos se envían mediante una señal inalámbrica. Algunos monitores de saturación de oxígeno en sangre también eliminan las interferencias adquiridas en entornos dinámicos, lo que hace que los datos de saturación de oxígeno en sangre sean más precisos.
La empresa estadounidense SPOMedical ha lanzado un "reloj de oxígeno en sangre" que puede controlar la saturación de oxígeno en sangre de los usuarios durante el sueño, reduciendo así el riesgo de que los pacientes con apnea del sueño experimenten obstrucción respiratoria durante la noche. El monitor portátil de saturación de oxígeno en sangre IHealth es más conveniente. Controla continuamente la saturación de oxígeno en sangre y la frecuencia del pulso del usuario. Está equipado con sensores en las yemas de los dedos y se conecta al dispositivo de muñeca para controlar la saturación de oxígeno en sangre del usuario durante las actividades diarias normales o por la noche.
Soy una camiseta, pero soy más que una simple prenda de vestir.
Si crees que utilizar estos monitores y dispositivos inalámbricos sigue siendo demasiado complicado, entonces existe una opción más sencilla: las camisetas. Tomemos como ejemplo la startup israelí de atención médica HealthWatch. Su camiseta inteligente tiene un sensor de ECG incorporado y tiene la función de una máquina de 3~15 ECG. En circunstancias normales, los médicos sólo pueden determinar formalmente si un paciente tiene una enfermedad cardíaca mediante un examen con un aparato de 12 ECG. A menudo pasa mucho tiempo desde el informe del paciente hasta el examen. Si el paciente lleva esta camiseta inteligente, el cardiólogo puede recibir los datos del ECG enviados por la camiseta en tiempo real. De esta manera, los médicos pueden comprender con precisión la condición del paciente de manera oportuna y proporcionar planes de tratamiento oportunos. Esta increíble camiseta también se puede lavar y secar a máquina. La camiseta tiene componentes electrónicos incorporados que pueden almacenar hasta 70 horas de datos o transmitir datos a un teléfono inteligente Android a través de una señal inalámbrica. Por supuesto, antes de lavar la camiseta, el usuario debe sacar los componentes electrónicos. Y la camiseta se puede lavar al menos 50 veces sin dañarse.
La camiseta inteligente desarrollada por OMsignal no solo puede rastrear los signos vitales del cuerpo, sino también registrar el consumo calórico y los niveles de estrés del cuerpo. Esto le ahorra la molestia de usar cinturones inteligentes, correas de mano y otros dispositivos. Después de todo, todos tenemos que vestirnos y salir. De hecho, su principio de funcionamiento también es muy sencillo. La camiseta inteligente está tejida con fibra óptica y cables con pequeños sensores incorporados. Los sensores integrados en el tejido pueden registrar más de 30 parámetros fisiológicos cardiopulmonares durante las actividades diarias del usuario. Entre ellos, el estado respiratorio se monitorea mediante pletismografía de inducción, que emite continuamente corrientes de alta frecuencia y baja intensidad a los cables sinusoidales incrustados en el pecho y el abdomen de la camisa y la señal del electrocardiograma de un solo canal recopilada se utiliza para calcular la frecuencia respiratoria. frecuencia cardíaca; y el acelerómetro tridimensional se utiliza para detectar la posición del cuerpo humano y la actividad física. La camiseta inteligente puede conectarse a otros periféricos y también puede medir la presión arterial, la saturación de oxígeno en sangre, la temperatura corporal y la temperatura de la piel. Estos datos medidos se transmiten al centro de procesamiento de datos electrónicos de Internet y los resultados del procesamiento se enviarán a los médicos en forma de notas informativas o formas de onda de alta resolución, para que el personal médico pueda monitorear el estado de salud del usuario en cualquier momento y tomar decisiones precisas. diagnósticos.
Piel más allá de la piel
Entre los refrescantes dispositivos portátiles mencionados anteriormente, hay un dispositivo-sensor clave. Puede detectar cambios en las condiciones externas, como calor, frío, velocidad, y responder en consecuencia, al igual que nuestra piel. Según sus respectivos principios, los sensores se pueden dividir en sensores piezoresistivos, sensores piezocapacitivos y sensores piezoeléctricos. La combinación de sensores y tecnología textil ha evolucionado hacia la tecnología textil electrónica, en la que se utilizan principalmente sensores piezoeléctricos y fibras ópticas. El rendimiento de sensores comunes, como sensores resistivos o capacitivos, puede verse afectado por la histéresis mecánica y la histéresis eléctrica del material (o estructura). En comparación con los cables o sensores relacionados, las fibras ópticas no sólo no generan calor, sino que también son insensibles a la radiación electromagnética y no se ven afectadas por los fenómenos de descarga, por lo que se utilizan más ampliamente.
Las funciones de sensores, actuadores, componentes electrónicos, fuentes de alimentación y otros componentes en tejidos electrónicos se pueden realizar de dos maneras. Uno es integrar sensores tradicionales como microcontroladores, diodos emisores de luz, fibras ópticas y sensores piezoeléctricos en tejidos, y el otro es desarrollar dispositivos basados en materiales orgánicos, concretamente polímeros electroactivos (EAP). El desarrollo de nuevas tecnologías textiles, como el tejido de alambres metálicos, ha acelerado el uso de tejidos electrónicos de primer método para conexiones eléctricas, comunicaciones de datos y suministros de energía. Luego, al detectar diferentes señales, se necesitan diferentes sensores, como el fluoruro de polivinilideno, que tiene un coeficiente piezoeléctrico de 24~27pC/N y es el polímero piezoeléctrico más utilizado. Puede detectar pulsos carotídeos y radiales, pulsos apicales y sonidos.
En la ceremonia inaugural del Mundial de Brasil, que enloqueció a los aficionados al fútbol, un adolescente brasileño discapacitado pero decidido se basó en tecnología avanzada para marcar el "primer gol". ¿Podemos ver las infinitas posibilidades que la tecnología aporta a nuestra salud? Hubo un tiempo en que los exoesqueletos, los "cascos mágicos" y las camisetas inteligentes eran sólo material de películas de ciencia ficción. Ahora, los dispositivos médicos portátiles están entrando en nuestra vida diaria para proteger nuestra salud de una manera más cómoda, rápida e inteligente.