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可穿戴设备可以跟踪潜在的病毒指示器

文章：Yoelit Hiebert

1Manbetx
2020-08-19
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了解有关用于追踪潜在病毒指标的运动员提供的可穿戴设备。

Covid-19继续主导标题，最明显影响的行业之一是专业运动。当篮球们在7月份孤立地循环行动时，NBA.和WNBA.提供的球员选择使用的选项乌沙戒指监测他们的健康。根据其制造商，智能环可以预测Covid-19症状的发作，预先提前三天，精度90％。

编者注：本文是Aspencore特殊项目的一部分，一系列相互关联的文章，这些文章探讨了解决冠状病毒大流行的设计的解剖学。万博投注网址查看所有文章特殊项目以下。

环形软件平台，由此开发西弗吉尼亚大学的洛克菲勒神经科学院，使用基于人工智能的模型来预测，当玩家可能会根据由圈中嵌入的传感器收集并存储在智能手机应用上的生理数据而开始感到生病。具体地，环收集用于确定心率，心率变异性和呼吸率的血脉冲体积数据。戒指还收集体温数据，手动数据和时间戳。然后通过智能手机应用程序将此数据下载到AI平台进行分析。

要收集这些信息，除了体温传感器和加速度计外，牛戒指还包括一个photopleThysmography.（PPG）传感器，一种传感器，用于医疗器械和手腕可穿戴物的传感器多年。Depending upon the location on the body a PPG sensor is designed to be placed (e.g. forehead, wrist, earlobe, etc.), the sensor includes either one or more red/infrared LEDs, green LEDs, or sometimes both, as well as a photodetector for measuring the intensity of applicable wavelengths. The light intensity detected by the photodiode is then used to determine physiological parameters such as heartrate and blood volume.

IR LEDs are able to penetrate deeper into the body, e.g., into muscle tissue, but are more susceptible to motion artifacts like movement of the device over the skin, unevenness of the skin, and ambient temperature, making green LEDs a better option for some applications. Inclusion of an accelerometer to acquire direction of motion reduces the impact of motion artifacts, making the use of an IR LED a feasible option in applications where it might not be otherwise. This is the approach the makers of the Oura ring appear to have taken.

如下图所示，PPG传感器发射由（或有时透过）组织反射到光电二极管中的光。

下图显示了PPG传感器的功能。

虽然配置依赖于应用，但是典型的PPG传感器可以组合一个或多个LED发射器，光学检测器和信号处理电路。光脉冲与同步检测结合可以减少操作功率要求，并改善环境光的拒绝。

作为一个例子，ADPD144RI.从模拟设备，使用两种红色（660nm）和两个IR（880nm）LED和针对红色和红外排放的四段光电探测器。LED与模拟信号调节电路同步地发射脉冲光，其包括跨阻抗放大，环境光抑制和增益。四个条件信号中的每一个都被路由到ADC，然后路由到累加器。在平均之后，可以通过输出寄存器或FIFO缓冲器读取产生的信号。请参阅下面模块的框图。

这是ADPD144RI PPG光学传感器模块的框图。

ADPD144RI的工作温度规范为-40°C至+ 85°C。LED结温在105°C下指定。这人体模型ESD评级为3000 kV。这些规范表示强大的设计，应在室内医疗应用中可靠运行。

PPG技术首先在20世纪30年代探讨，今天有许多医疗器械和市场上可穿戴设备。根据A.来自Medgadget的预测2020年4月4日，全球医疗可穿戴市场在2019年的近13亿美元的估值，预计将达到2025年近38B辆。

然而，像Oura Ring这样的可穿戴设备并不是万灵药。有一些对产品疗效的担忧，最重要的是，这是一般可穿戴设备预测能力的少数研究。其他内在缺点包括测量精度，主要与运动引入的变化有关，这会影响AI模型的预测能力，以及Covid-19症状发作与峰值传输的时序，这可能不一致。FDA没有迄今为止批准的可穿戴设备用于Covid-19感测。

-yoelit hiebert.已在LED照明领域工作超过10年，并拥有业内制造业和最终用户的经验。

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