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优护心衣:自筹800万历时3年,他们想做读懂心脏的智能服装

优护心衣:自筹800万历时3年,他们想做读懂心脏的智能服装

Xtecher原创 丨 科技快讯

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2017-06-06

赵逸禅

Xtecher特稿作者

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随着医疗水平的不断发展,除了医院的临床数据和基因数据外,大健康数据越来越受到关注,腾讯、阿里均在此布局:腾讯推出了“腾爱医疗”,阿里布局“阿里健康”。对平台来说,通过智能终端收集健康数据是重要的一环。其中,可穿戴设备中的智能服装也是终端之一,尤其是针对慢性病患者来讲,比如心血管疾病,或者癫痫,采用智能服装形态,能实现更长时间,更长纬度的监测与分析。去年9月,做可穿戴心脏监控设备的以色列初创公司HealthWatch宣布获以岭药业1.4亿人民币战略投资,此举标志着资本开始关注该市场,即使这款产品还没正式上市销售。


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优护心衣联合创始人周明星告诉Xtecher,他们做的是一款智能服装切入的心电监测系统,产品已经上市(女款正在紧密研发中)。功能从两个方面实现:衣服的采集、APP端的数据检测。用户穿上智能T恤,通过手机连接蓝牙,即可通过APP进行动态实时监护,并能对心律不齐、室早、房早、室颤、房颤等异常进行报警。


周明星把智能服装分成这样四类,第一类是带有加热功能的服装,如连接电源或充电宝的加热围巾或者外套,技术门槛较低;第二类是发光服装,比方用塑料光纤制作的发光婚纱,大家很看好,但受制于成本高,还有交警用的led发光服装,受限于政府采购门槛较高;第三类是运动智能服装,如心率带,或者将心率带附着在胸罩或者T恤的运动装,还比如bodyplus测肌电的服装;第四类则是医疗服装,属于医疗器械和服装的交叉。HealthWatch走了一条纯医疗器械的路,而优护心衣则从智能服装切入,未来发展为医疗级智能服装。


优护心衣的技术突破点在以下几个方面,监测设备,设备服装的结合,以及实时监控。


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监测设备


在监测设备研发中,很多人把(胸式)心率带包装宣传成可穿戴服装,扰乱了医疗类服装的市场。实际上,心率带无法检测心电图中的P波(代表左右心房除极过程中产生的电位变化)和ST段(ST段改变是判断心脏正常与否的主要方面)。很多设备不具备右腿驱动电路,右腿驱动电路通常用于生物信号放大器,以减少共模干扰,心电图(生物信号放大器等心电图),而由于病人的身体也可以作为天线能受到电磁干扰,特别是50/60Hz的家用供电噪音,这种干扰可能会掩盖的生物信号,使得信号难以测量。


周明星介绍,监测过程中的难点在于测量中有噪声,而滤波算法对大部分厂商来说非常难。传统心电的干/湿电极可以紧密贴合人体,还可用导电液(导电膏)辅助,服装中可能存在不完美贴合、导电不良的情况,这样会产生噪声,对滤波算法要求更高。


这一版产品充一次电能用两天,采样率为500Hz,有五个电极,能做到7通道输出,已开放3个通道,软件迭代后可检测全部7个通道。后续将研发十二导联的版本。目前,监测心电需多少通道存在争议,浙江的医院普遍认为用于心律失常检测3个通道就够了,北方的主流观点为必须采用十二导联。


设备与服装结合


设备与服装的结合也是难点:虽然材料本身不难,但是选择合适的导电材料,把微弱的电流导出很难,银纤维虽然导电好,但是镀银层容易脱落、氧化、不耐洗。在二者结合中,还要考虑电极材料(还要考虑阻抗)、制作工艺、纤维组合方式、形状面积、以及舒适性等诸多要素。团队解决这些问题用了三年,HealthWatch花的时间更长,从2012年研究到2015年。周明星说,这是个新东西,大家都要去摸索。


服装设计在很多人的眼中很简单,实则不然,如知名品牌服装很难仿制,面料和工艺本身是壁垒。把电路和服装融合,更是难上加难——导线的布放,弯曲,耐洗涤,信号屏蔽等。周明星特别提到,他在杭州找到一家服装厂,老板有20余年的工作经验,被优护心衣的团队感动,进而展开合作。2年多时间,前后试验了一百多个服装版本。


团队的努力得到了回报,服装可水洗约50次,面料具备记忆能力,并有吸湿排汗、抑菌等特点。周明星很自豪:“HealthWatch采用低弹面料和拉链结合,而优护心衣则做成了高弹力T恤,并能批量化生产。HealthWatch没把导线隐藏起来,而我们做到了。欧洲最大的智能服装研究机构偶然看到优护心衣,被产品的波形处理质量震惊,花费数万元购买并用于展示和研究。”


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监测结果分析


还有一个问题在于,普通用户看不懂心电图,APP提供了动态实时监护功能,于检测设备实时连接,遇到异常情况会发生警报。心脏不舒服时可按衣服上的按钮。它还可以把异常片段挑出来,让医生进行解读。


用深度学习的方式进行解读,目前是比较困难的,一方面心电图只是诊断手段,要结合其他数据。比如血压高、体温高,你只知道有异常,不能判断原因,必须要结合具体的情况。按照他们的想法,即使能做成读图服务,也不能成为诊断的闭环。周明星告诉Xtecher,波形的分析要比图像分析困难,比方起搏心电图的解析,还有很多医生不会。用人工智能解析心电图是未来的发展方向,但还有很长的路要走,这是由于数据不够、数据源质量本身不好。即使是业内知名三甲医院,心电图解析的准确率也不是特别理想;大家以前没做过读图准确率的量化。


动态心电图,要结合运动状态的分析。但心电监测时无法知道用户的场景(在走路还是跑步,手环设备会手动选择跑步、骑行等场景)医院有动态心电图,这是一种可以长时间连续记录并采集分析人体心脏在活动和安静状态下心电图变化的方法,但该技术必须要医生操作,为一个患者安装设备到分析数据,需要操作半个小时,医生的数量不足,做心电图的医生,在医院地位只比后勤要高,收入不高,愿意学习这个专业的人很少。


因此,优护心衣采用预警和存储数据相结合,是现今较合适的解决方式。


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据了解,优体心衣的创始人柳凌峰是比利时天主教鲁汶大学与布鲁塞尔自由大学无线通信工程专业博士,拥有七年欧洲体域网研发经验,接触过无线医疗技术,周明星曾就职于TCL,华为H3C,曾在某公司负责开发能够迅速商业化的医疗信息系统,此外,还有一个合伙人擅长材料。他们已经在项目中投入了800万,希望获得融资,未来走向医疗市场。

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