超低成本的智能手机附件让血压监测触手可及

作者：加州大学圣地亚哥分校

血压监测夹原型。用户按压夹子，定制的智能手机应用程序会指导用户在测量过程中按压的力度和时间。图片来源：加州大学圣迭戈分校数字健康实验室

加州大学圣迭戈分校的工程师们开发出了一种简单、低成本的夹子，利用智能手机的摄像头和闪光灯来监测用户指尖的血压。这种夹子与一个定制的智能手机应用程序配合使用，目前的制作成本约为 80 美分。研究人员估计，如果大规模生产，成本可能低至每个10美分。

这项技术于5月29日发表在《科学报告》上。

研究人员说，它有助于使资源贫乏社区的人们能够方便、经济地定期监测血压。例如，它可以使老年人和孕妇在管理高血压等疾病方面受益。

"研究第一作者、加州大学圣迭戈分校电子与计算机工程博士生Yinan (Tom) Xuan说："我们创造了一种廉价的解决方案，降低了血压监测的门槛。

"该研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校电气与计算机工程系教授兼数字健康实验室主任爱德华-王（Edward Wang）说："由于成本低廉，这些血压夹可以发放给任何有需要但无法定期去诊所的人。"血压监测夹可以在体检时发给你，就像你在看牙医时得到一包牙线和牙刷一样。

血压计夹的另一个主要优点是无需校准袖带。

"王说："这是我们的设备与其他血压计的不同之处。他解释说，正在为智能手表和智能手机开发的其他无袖带系统需要使用袖带获得一组单独的测量值，以便调整其模型以适应这些测量值。

血压监测夹原型。用户按压夹子，定制的智能手机应用程序会指导用户在测量过程中按压的力度和时间。图片来源：数字健康实验室/加州大学圣地亚哥分校

"我们的系统无需校准，这意味着你只需使用我们的设备，无需接触其他血压计，就能获得值得信赖的血压读数"。

测量血压时，用户只需用指尖按压夹子。在测量过程中，一个定制的智能手机应用程序会指导用户按压的力度和时间。

夹子是一个 3D 打印的塑料附件，可以套在智能手机的摄像头和闪光灯上。它的光学设计类似于针孔摄像头。当用户按下夹子时，智能手机的闪光灯会照亮指尖。然后，光线通过针孔大小的通道投射到摄像头上，形成一个红色圆圈的图像。夹子内的弹簧允许用户以不同的力度按压。用户按压的力度越大，摄像头上显示的红圈就越大。

智能手机应用程序可以从红圈中提取两个主要信息。通过观察圆圈的大小，应用程序可以测量用户指尖施加的压力大小。通过观察圆圈的亮度，该应用程序可以测量进出指尖的血量。算法会将这些信息转换成收缩压和舒张压读数。

研究人员对加州大学圣地亚哥分校医学中心的 24 名志愿者进行了测试。结果与使用血压袖带测量的结果相当。

"这项研究的合著者和医学合作者、加州大学圣地亚哥分校医学院老年医学系主任艾莉森-摩尔（Alison Moore）说："使用标准血压袖带很难正确佩戴，而这种解决方案有可能让老年人更容易自我监测血压。

虽然该团队只在一款智能手机上验证了这一解决方案，但从理论上讲，夹子目前的设计应该适用于其他型号的手机。

Wang和他的实验室成员之一、该论文的共同作者、加州大学圣迭戈分校电子与计算机工程系学生Colin Barry共同创办了一家公司Billion Labs Inc.，以完善这项技术并将其商业化。

下一步的工作包括：使该技术更方便用户使用，尤其是老年人；测试其在不同肤色下的准确性；以及创造一种更通用的设计。

(责任编辑：泉水)