天津大学利用光学传感器研发可穿戴生理信号监测和急救系统

日前，天津大学精密仪器与光电子工程学院、天津大学灾难医学研究院的科研团队研发了可穿戴生理信号监测和急救系统，通过使用光学传感器，可实时监测参赛选手的体温、脉搏、呼吸等生理信号，在科学技术层面解决了特殊环境下急救设备和急救手段缺乏的问题。目前，该系统已通过原理性验证。

随着人民生活水平的提升和体育事业的发展，越来越多的人参与到体育运动中，一些极限运动也逐渐成为流行的大众健身运动方式。但随之而来的也有一些令人痛心的安全事故，为人们敲响了警钟，特别是近期黄河石林山地马拉松越野赛出现的悲剧，引发全社会对体育项目活动安全的关注。

研究人员介绍，其研发的生理信号监测和急救系统，其检测的生理信号与手机或者卫星相连，可直接传输到大赛组委会体征监测中心，由专业医护人员实时监测掌握选手的心跳、体温等生命体征，以便及时了解选手的身体状况。

据了解，该可穿戴系统由于光学传感器体积小、重量轻，不但可以设计成衣物配饰，也可以设计成护腕等轻便装置，减少对选手运动状态的影响。由于光学传感器的核心元件是光纤，光纤器件具有抗酸、抗外界电磁干扰等优点，能够有效避免汗液对传感器性能的影响，尤其适用于较长时间的运动项目。相较于传统的运动手环，这种设备监测精度高、重量轻、功能全，且更适合极端环境。

同时，可穿戴系统上集成有定位系统和自动搜索功能。其中自动搜索功能基于无线传感器自组网技术，可在一定范围内自动和中控系统组网，用于信号传输。在手机信号缺失的山地环境，当配有搜救系统的救援人员手持移动中控系统，能够方便查询选手的位置信号，以便快速到达被救援人员身边。

而一旦参赛选手的体温和心率产生剧烈变化，远程监测人员一旦观察到选手的体温、心率、呼吸等信号达到危险临界值，会第一时间给出停赛指令，并指导选手进行有效自救。与此同时，及时派出专业救援人员携带救援设备，根据选手的位置信号实施定向救援，在救援的黄金时间内到达选手身边，挽救选手的生命。运用此套系统可以有效避免突发安全事故、维护生命安全，确保参赛者第一时间实施自救和获得救援。