全球領先的半導體解決方案供應商英飛凌（Infineon）近日宣布與Blumio公司達成協議，雙方將基于英飛凌Xensiv毫米波雷達芯片組，聯合開發可穿戴式血壓傳感器。這種新型傳感器有望實現無需佩戴袖帶的血壓連續精確測量，造福可穿戴心血管監測市場。
該項目將整合英飛凌的雷達傳感器專業技術和Blumio公司的軟件技術。結合雙方技術優勢的套件有望更方便地集成進入血壓監測設備，加快產品上市時間。
“血壓是衡量個體健康水平的最重要指標之一。”Blumio創始人兼首席執行官Catherine Liao表示，“人體的任何狀況都會引起血壓的波動，無論是來自人體內部的影響還是對外部刺激的響應。”
與Blumio的合作，展示了英飛凌通過其硅谷創新中心（Silicon Valley Innovation Center, SVIC）支持創新型初創企業所做的努力，該中心一直致力于開發尖端技術，使我們的生活更輕松、更安全、更環保。通過SVIC，英飛凌正推動區域初創企業的發展，將新技術不斷推向市場。
英飛凌60 GHz毫米波雷達芯片組
用雷達技術測量血壓
了解人體血壓的變化情況，掌握準確監測血壓的能力，對于人體健康至關重要。現在，我們可以看到很多佩戴Fitbit等智能手環或Apple Watch智能手表的用戶，以記錄他們的心跳和睡眠。但是，這些可穿戴智能設備仍然無法跟蹤人體血壓。當前，準確監測血壓的唯一方法，還是需要利用傳統充氣和放氣的袖帶式血壓測量設備。
Catherine Liao說：“如果我們想要監測人體一天的血壓波動，那我們必須整天佩戴袖帶式血壓設備，大約每半小時測量一次血壓。”
Catherine Liao接著說，“在可穿戴設備上我們可以看到的ECG傳感器和光學傳感器，它們都無法直接告訴用戶它們的測量結果，以及心血管系統內部發生了什么。ECG測量的是心跳的電信號，而光學傳感器測量的是流經的血液量。”
英飛凌和Blumio的合作將帶來一款采用雷達傳感器技術，無需袖帶測量血壓的解決方案，可以實現全天24小時的人體血壓監控。
與被動紅外（PIR）技術相比，這種雷達技術在運動檢測應用方面具有許多優勢，包括更高的精度和更精確的測量，為各個領域的新解決方案開辟了可能。
“我們一直在探索如何使用雷達來測量非常、非常近物體的微小運動。我相信大家都曾經試過用手指按住手腕或脖子來感受并測量我們的心率。這種脈搏的力度是由穿過我們血管的血流壓力所引起的，從血管向外一直傳播到皮膚表面。”Catherine Liao說。
過去二十年來，體積鉗法（Volume Clamping）和動脈張力法（Applanation Tonometry）已經實現無需袖帶測量血壓。不過，在醫院之外，這些技術的接受度有限。
目前市場上有幾家初創公司正在嘗試通過結合ECG和光體積描記法（PPG）傳感器來估算血壓，以替代傳統的袖帶式血壓監測，但是，要想獲得足夠“干凈”的準確信號還需要克服很多困難。基于光學的解決方案還會受到外部光線變化或紋身等膚色的干擾問題。
雷達不同于其它技術，它不會受到膚色或環境光變化的影響。通過使用高靈敏度的低功耗毫米波雷達芯片組，測量人體目標區域反射的電磁波，可以捕捉并記錄與呼吸或血液循環相對應的人體微動信號。
人體的每一次心跳，脈搏都會沿著動脈傳播，并在皮膚表面產生非常微小的運動。利用雷達可以捕捉這些運動并將其轉換成波形。然后利用算法對獲得的脈沖波形進行分析，可以提取血壓和其它心血管指標。
雷達測量血壓的原理
英飛凌和Blumio的合作
英飛凌和Blumio開發的傳感器旨在克服目前市場在售產品技術的局限性，無需直接持續的接觸人體。
主要的挑戰在于信號的捕捉和檢測，即確保傳感器放置在正確的位置以捕捉動脈的脈沖，并確保雷達傳感器足夠靈敏，能夠準確捕捉這些細微的運動。第二個挑戰還在于能否辨別并過濾與脈搏無關的運動偽影。一旦這些問題得到解決，雷達的優勢就可以體現出來了，它能夠無需壓力接觸提供高速信號采集，實現全天多次測量。
Catherine Liao說：“現在，第二個挑戰必須切實解決。我們如何判斷正在測量的是實際信號？在這方面，我們花費了大部分時間。對于任何科學研究，我們必須用已知的參考來驗證我們捕捉的信號。”
Catherine Liao說：“我們做了大量工作捕捉盡可能多的數據，并與袖帶式血壓計信號進行比較，從而不斷完善算法。”
Blumio的傳感器利用雷達捕捉人體的心血管信號，可以提取脈搏率、血壓和脈搏波速（動脈硬化測量）等心血管指標。它可以在任何可以感知脈沖的地方接收信號，為新產品開發或集成到現有產品提供了廣泛的靈活性。該傳感器結構緊湊，適用于可穿戴應用。
Blumio和英飛凌正在一起努力完善傳感硬件及其測量誤差。其傳感器無需佩戴傳統血壓計的袖帶，可以全天連續測量血壓，從而更好地為用戶提供心臟健康管理。接近無感測量，使其無論是白天還是晚上都可以佩戴。
