結合光學探測技術 未來用webcam就可量血壓

一位參與美國哈佛-麻省理工大學醫療保健科技研究計畫(Harvard-MIT Health Sciences and Technology program)的研究生Ming-Zher Poh，正在開發一種可透過筆記型電腦內建的網路攝影機(webcam)量測人體健康指標的技術；其目標是讓低解析度的一般網路攝影機，也能量測呼吸頻率、血中含氧量等數據。



據了解，該種技術的原理是讓攝影機量測血液流過臉部血管所產生的些微亮度變化；目前已有現成的軟體可辨識出在影像中以紅色、綠色與藍色區分的人臉位置。在測試中，透過以上設置所推知的脈搏資料，是與市面上經過美國FDA認證的血量脈搏感測器(blood-volume pulse sensor)所測出的數據進行比較。

測試結果顯示，該系統所測得的、一分鐘約三拍(three beats per minute)的脈搏速率，與FDA認證裝置所擷取的速率一致；而且就算受測者在攝影機前稍微移動，也能取得有效的結果。此外，據說該系統在三個人同時在攝影機前的狀況下，還是能取得精確的脈搏訊號。

Poh採用了獨立的成分分析(Component Analysis)訊號處理技術，從「雜訊」中提取脈搏訊號；該種訊號處理技術原本是用來在吵雜的室內對話中，辨識出單一個聲音。Poh亦正在試圖從相同的視訊影像中，量測出血壓與血氧量；他認為，這類數據應該可以從光學影像中擷取，因為傳統的血氧感測器已經有搭配採用專屬光源的光學探測器。

這種非侵入性(noninvasive monitoring)的監測技術，被證實在受測者身體不方便附掛感測裝置時很有用，例如用在燒燙傷患者或是新生兒；此外也能在遠距醫療過程中，讓病患利用自己的網路攝影機甚至手機來接受初次篩檢。

另外也能把這種系統內建在浴室的鏡子，讓需要持續受監測的病患、或是希望能一直追蹤自身健康狀況的人，在刷牙洗臉的時候量測脈搏、呼吸、血壓、血氧狀況，並將讀數顯示在鏡子的某一角。

電子工程專輯 2010/10/08