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科學(xué)家開發(fā)出可遠(yuǎn)程監(jiān)測呼吸的光子雷達(dá)系統(tǒng) 現(xiàn)在主要通過有線或侵入式接觸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。然而，這些要么不方便，要么對(duì)于燒傷患者或皮膚面積不足的嬰兒來說，是不合適的。 悉尼大學(xué)納米研究所和新南威爾士州智能傳感網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種光子雷達(dá)系統(tǒng)，可以進(jìn)行高精度的非侵入性監(jiān)測。該研究發(fā)表在Nature Photonics上。 利用他們新開發(fā)和獲得專利的雷達(dá)系統(tǒng)，研究人員監(jiān)測了甘蔗蟾蜍，并能夠準(zhǔn)確地遠(yuǎn)程檢測呼吸模式的暫停。該系統(tǒng)還用于模擬人類呼吸的設(shè)備。  實(shí)驗(yàn)裝置 科學(xué)家們說，這證明了使用光子雷達(dá)的原理，可以從一個(gè)集中的站點(diǎn)對(duì)多個(gè)患者進(jìn)行生命體征監(jiān)測。 悉尼大學(xué)副校長（研究）兼這項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人Ben Eggleton教授說：“我們的指導(dǎo)原則是克服舒適和隱私問題，同時(shí)提供高度準(zhǔn)確的生命體征監(jiān)測�！� 這種方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠遠(yuǎn)距離檢測生命體征，無需與患者進(jìn)行身體接觸。這不僅提高了患者的舒適度，而且降低了交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)，使其在感染控制至關(guān)重要的環(huán)境中很有價(jià)值。 主要作者，物理學(xué)院博士生Ziqian Zhang說：“光子雷達(dá)使用基于光的光子系統(tǒng)（而不是傳統(tǒng)的電子設(shè)備）來生成、收集和處理雷達(dá)信號(hào)。這種方法允許非常寬帶地生成射頻（RF）信號(hào)，提供高精度和同時(shí)的多重跟蹤對(duì)象。我們的系統(tǒng)將這種方法與激光雷達(dá)相結(jié)合——光檢測和測距。這種混合方法提供了一種生命體征檢測系統(tǒng)，其分辨率低至6毫米，具有微米級(jí)的精度。這適用于臨床環(huán)境。” 非接觸式監(jiān)測的替代方法通常依賴于光學(xué)傳感器，使用紅外和可見波長相機(jī)。 新南威爾士州智能傳感網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合主任Eggleton教授說：“基于攝像頭的系統(tǒng)有兩個(gè)問題。一是對(duì)照明條件和膚色變化的高度敏感。另一個(gè)是患者隱私，患者的高分辨率圖像被記錄并存儲(chǔ)在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施中。” 射頻（RF）檢測技術(shù)可以遠(yuǎn)程監(jiān)測生命體征，無需視覺記錄，提供內(nèi)置的隱私保護(hù)。信號(hào)分析，包括健康特征的識(shí)別，可以在不需要云存儲(chǔ)信息的情況下進(jìn)行。  作者在悉尼納米科學(xué)中心的光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室 共同作者Yang Liu博士是Eggleton教授團(tuán)隊(duì)的前博士生，現(xiàn)在在瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院工作，他說：“我們方法的真正創(chuàng)新是互補(bǔ)性：我們演示的系統(tǒng)能夠同時(shí)啟用雷達(dá)和LiDAR檢測。這具有內(nèi)置冗余，如果其中一個(gè)系統(tǒng)遇到故障，另一個(gè)系統(tǒng)將繼續(xù)運(yùn)行�！� 完全依賴電子設(shè)備的傳統(tǒng)射頻雷達(dá)系統(tǒng)具有較窄的射頻帶寬，因此具有較低的范圍分辨率。這意味著它們無法分離位置很近的目標(biāo)或在雜亂的環(huán)境中區(qū)分它們。 |
