一种多通道健康笔的研究与设计

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:konami_13
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虽然许多人每年定期到医院进行体检,也往往凶为较低的体检频率耽误治疗时间,已不能满足人们对健康监测的需求。近年来,数字医疗和数字健康已经成为学术界和产业界关注的热点。目前大多数的研究主要通过运动传感器采集和监测用户的运动状况和睡眠状况等,并没有涉及真正的生理数据。也有一些可以采集生理数据的可穿戴设备,但往往需要用户进行额外的佩戴或花费时间进行检测。如何将这些功能嵌入到日常物品中,在用户的工作和生活中进行健康状况的隐式监测仍然是一个挑战。  纸笔交互是人们日常生活中常用的一种交互方式。针对该挑战,通过对国内外研究的调研,我们选择笔作为健康监测的载体,在其上添加多种传感器,在日常书写过程中,除了采集书写轨迹、压力等运动特征外,还可以测量血氧饱和度和表面肌电图两种生理数据,做到在日常生活中直接监测健康状况。  首先,我们分析了日常活动中可有效检测到的生理数据种类。据数字笔的特性,从中挑选了血氧饱和度和表面肌电两种容易从手指上获得的生理数据。根据对于健康笔的功能设想和对正常握笔姿势的调研,进行了健康笔的设计。  其次,根据生理数据的检测原理,确定了健康笔的硬件结构,完成了健康笔的硬件原型。  最后,我们利用健康笔原型,对健康笔的设计和功能进行了实验检验。进行了四个实验,分为问卷调研、健康笔书写实验和实验者观察三种。根据健康笔采集到的传感器数据和主观问卷的调查结果,以及实验者的观察结果,验证了健康笔的可用性,并对健康笔使用的舒适性提出了一些改进的建议。  本文所提出的多通道健康笔通过隐式的生理数据采集和监测,可以实现方便、自然的健康监测方式,可作为传统健康监测方式的一种有效补充。
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