村田智能BCG方案，打造主动健康监测

　　村田制作所（中国）提出了“主动智能生活”的概念，在智能医疗领域可以做到在身体还没有做出反应之前，用精确的感知与科学的方式提取身体发出的信号并且实现健康、舒适的生活。村田推出的这一“间接接触BCG心脏冲击扫描解决方案（以下简称BCG方案）“，只要将BCG模块搭载在人体可以接触到的载体，它们就可以成为“健康监测仪”。因此村田BCG方案可以将患病风险与几率降到最低而且不会打乱人们的正常作息，即使是在工作状态下也可以进行监测。

　　浅析心脏冲击扫描（BCG）技术

　　BCG是Ballistocardiography的单词缩写，中文意思是心脏冲击扫描。是一种非侵入式的通过图形界面准确描述心脏每次搏动所喷射的血液对于人体向上运动的作用的医疗技术。BCG是20世纪30年代由美国宾夕法尼亚大学心脏病学教授Isaac. Starr教授和Yandell Henderson教授发现的。BCG获取的是人体的向上的机械运动信号， 因此传统的心电监护设备是无法获得BCG信号的。 当每次心脏搏动，都会有血液从心脏喷射进入血管，而在此过程中，这种喷射过程会对人体产生极其细微的作用力。 我们都知道作用力相对的就是反作用力，我们通过BCG记录仪来获取这种极其微弱的反作用力，进而进行分析计算，得出人体的心脏机能指标。

　　通过对人体BCG生理特征的研究，医学人员可以得知患者的心脏机能情况包括心率，泵血，每博间隔值， 呼吸率，心率变异性等指标。这些指标往往和人体的疾病如心脏病，消化系统疾病，免疫系统等健康状况息息相关。 例如： 通过对心率变异性的研究，医学人员可以知道患者是否有伤口的感染，可以知道早期糖尿病的征兆；通过对每博间隔的研究，医学人员可以知道是否有心脏早搏的概率；通过对呼吸率的研究，结合体温和血压监测，医学人员可以对患者进行睡眠监测和呼吸监测；通过对泵血值的研究，医学人员可以判断是否有高血压的风险。

　　ECG（心电图）与BCG的区别

　　心电图获取的是电生理信号，而BCG获取的是皮肤的机械振动信号二者的工作方式和原理截然不同。心电图采用导联到人体皮肤的方式，获取的是每次人体心跳的电信号，因此以心电图来判断心率异常指标的话是非常精确的。同时心电图对于医护人员判断患者心脏功能障碍，心脏恢复情况等指标具有决定性意义。但是心电图的最大不足就是必须导联在患者身上，这对于患者的正常生活造成非常大的限制。因此除非是重症患者无法移动，轻度疾病的患者导联心电图后连正常的睡觉、如厕、饮食、娱乐等行动都受到影响。 而BCG不存在这个影响。因为BCG是无导联非侵入的，因此患者可以像在家一样休息吃饭。

　　

　　可以认为BCG和心电图并非竞争关系，而是有力的互补。在诊断领域BCG无法取代心电图， 而在预测方面心电图也无法取代BCG。 由于BCG非侵入的特性，使得我们可以在日常生活中接受常规的心脏机能监护，更好的管理自己的健康预防疾病。 例如，我们坐在有BCG功能的椅子上，当我们工作生活的时候，可以实时检查自己的身体状况，BCG的远期预测功能可以帮助我们更好地抵御免疫系统疾病。 如果我们睡在有BCG功能的床上，那么我们可以对自己进行睡眠的监测和呼吸监测。方便快捷地判断自己的睡眠状况。而在以前，睡眠监测必须在专业的机构，身上连接十数根导线方能进行。如果在汽车上集成BCG功能，那么我们可以在开车途中了解自己的身体状况，现在司机在驾车途中心脏病猝死事件屡有发生，如果具有心脏监测的功能，相信可以防止类似的悲剧发生。 另外，沃尔沃在汽车上集成了BCG功能，帮助车主远程得知是否有窃贼进入车内，或者提醒车主是否将婴儿遗忘在车内。

　　

　　本文选自电子发烧友网9月《智能医疗特刊》Change The World栏目，转载请注明出处！
　　

　　村田的BCG方案

　　既然BCG有它独特的优势，为什么没有普及？首先，过去医学人员只能通过专业的BCG记录仪才能获得人体的BCG信号。这就需要专业的设备公司去设计生产这样的装置。但由于技术水平有限，传统的BCG记录仪体积庞大，结构复杂，成本高昂，仅仅在医学院所和高端医疗机构才能见到，用于心脏医学的研究和预测使用。 其次， BCG所获取的参数包括心率和心率变异性都可以通过心电图来获得，这在一定程度上削弱了医护人员使用BCG记录仪的积极性。而BCG获得的心率变异性指标，在医学界也是广受争议，一部分医学专家并不认可心率变异性在免疫系统疾病预测的准确性。 同时，心脏病的诊断是以心电信号作为诊断的基础而非皮肤的机械信号。 由于理论的缺乏，医学人员无法从BCG中获得对心脏病学的研究发展的支持。 基于以上三点，BCG一直以来是作为一种预测手段而非诊断技术，因此在医院中我们使用BCG的机会并不多。

　　村田在芬兰收购的VTI公司（现命名为MFI），在MEMS技术领域不断研究， 在高可靠性领域具有非常深厚的技术基础和见解。MFI发现使用单轴或双轴加速度传感器（如SCA610T），可以检测到人体的BCG信号。MFI和欧洲领先的医疗机构进行合作将BCG应用于临床，成功地通过算法的研究从复杂的信号中（如床的移动、翻身等）提取出了BCG的信号，并推算出相应的生理指标：心率、泵血、心率变异性、呼吸率等。 村田推出的是模块形态的BCG产品，包含了传感器、MCU和模数转换器等器件。在模块中，集成了BCG的算法。可以根据客户要求，输出特定的数据。如客户需要心率的数据，那么我们的BCG模块可以直接输出人体的心率数据。

　　

　　

　　随着移动互联、智能城市等领域的不断发展，远程医疗也备受关注。一项全球研究显示，如果全面实现远程主动医疗监护，可将病人的医疗费用降低42%，看医生的时间间隔将延长71%。村田最新提出的BCG方案不仅对相关指标的提取精准度高，同时还支持无线通信功能，将嵌入式WIFI模块集成在BCG模块中，可以实现远程获取数据的功能。例如：在今后的养老院医院的住院部等机构，只需服务台的护士就可以实现各个床位人员的长期呼吸监测、翻身状况以及睡眠质量检测， 提高相关工作的效率，减少人力成本。希望在未来，这套解决方案可以应用到更多的领域中。