心血管的管家 | 东大学生研发“智能手表”上线了

带上手表，无需繁琐操作，只要打开手机APP就可随时随地查看心电、脉搏、血压等关键生理参数，并与标准值进行实时比对。东北大学三名研究生研发了一款“手表”，能监测心电、脉搏、血压等关键生理参数，并通过综合分析，在手机上预警心血管疾病。

心电、脉搏和血压参数能有效反映人体心血管健康状况。传统的设备大多出现在医院里，体积大、不便携，东北大学学生团队研制的“腕式可穿戴心血管疾病智能预警设备”可通过腕表的形式采集人体关键生理参数，显示心血管健康状态，实现对家庭健康的监护和预警。

漫漫创新路  铿锵三人行

“最初想研发这款手表是兴趣使然，当时可穿戴医疗设备异军突起，但功能都比较单一。”东北大学中荷生物医学与信息工程学院的官耀丰很快找到了师弟李玮楠和郑凌翼，在徐礼胜教授的指导下，三人一拍即合决定研发一款可以测心电、脉搏和血压的“智能手表”。

选定方向，就要撸起袖子加油干，但科研道理注定没有捷径。团队只有三个人，他们要完成嵌入式硬件、软件和安卓APP设计三大任务，每个人的工作量都极大，每走一步都会遇到技术难关。

“起初，佩戴者运动时会受到信号干扰，记录到的数据就会有偏差，为了在运动中也能获得平稳信号，我们必须不断进行改进……类似这样的难题，我们几乎每天都会遇到。”

李玮楠负责信号收集设备内部电路板的设计，设备芯片的选择关乎着收集信号的准确性。最初测试时，手机屏幕上的模糊图像给他们不少打击，李玮楠也背负着压力默默奋斗。郑凌翼主攻安卓软件编程工作，用郑凌翼的话说，“我实现的软件效果勉强达到队友们的预期，还有许多需要优化的地方。”

创新路上，团队也免不了走一些“冤枉路”。“一次实验，心电波形的显示出现问题，我们都以为是软件算法的原因，经过一次次排查，才发现原来是硬件出现了问题，而这个错一找就是两个月。”郑凌翼说。

成果的背后必然是辛勤的付出。一个项目的研发少不了无数个通宵达旦，加班加点对于他们而言早已是“家常便饭”。“有一次参加全国比赛前正好赶上设备的硬件换代和软件更新，需要在短时间内调设好，时间紧任务重，那段时间我们连续在实验室住了一个星期。” 

郑凌翼（右六）代表团队在全国大学生第三届生物医学工程创新设计竞赛中领奖

团队成员尝试通过参加比赛来改进设备。每次赛后，他们都积极总结经验，查找不足，做出改进。一次次的修改让这款设备积淀蜕变，终于厚积薄发，在全国大学生第三届生物医学工程创新设计竞赛中一举夺冠。

初战告捷  因为热爱再出发

在团队成员的共同努力下，这款腕式可穿戴心血管疾病智能预警设备日渐完善。官耀丰介绍，该设备通过实践校验，已经能够精准地把采集到的生理信号转化为数据和图像，并在安卓系统中实现测量结果的可视化。

设备由信号收集设备和安卓智能分析系统两部分组成，其中信号收集设备采用的是干电极片，具有耐用性高、采集信号准确等优点，用柔韧性较好的金属织物包裹便于佩戴。设备可将采集的数据输入安卓系统，利用安卓系统的内部算法自动分析数据，并以波形展示心率和血压的分析结果，还能对异常检测结果提供预警提示。

“普通的手环只能简单记录心率快慢，我们的设备可以记录心电数值，能够看到早搏、心肌梗塞等病理信息，并且便携。”正在读研二的李玮楠告诉记者，这款“腕表”从最初设计到现在，研发历时1年时间，已经修改了5个版本。

兼具手表的外形、亲肤的腕带、多指数的精准测试结果，加之测量血压时无需加压等优点，让该设备在全国大学生第三届生物医学工程创新设计竞赛中得到了评委亲自测试的机会。

“比赛的地点在苏州，那时当地的天气还有点冷，我们在赛场外冻了半个多小时。”人冷一些没什么关系，可是设备对这样的低温却有些“不适应”。赛前进行最后调试时，由于他们受冷后体温都较低，郑凌翼发现以他们三个人为被测对象所得的结果都不准确。

本以为这次比赛要在焦灼中度过，可故事却又一次有了戏剧性的转折。“竞赛答辩环节之后的演示过程，我们和评委说明了情况，评委当场表明愿意亲身体验。结果设备的检测图像和评委平时用其他医疗设备检测的结果基本一致，评委们给予了充分的肯定。”这段“小插曲”让整个团队记忆犹新。

“科研创新，我们热爱这份工作，也享受这段美好的学习时光，对我们来说科研的乐趣往往大于枯燥和乏味。”成功诞生于一次又次失败之后，没有对于科研的热爱，对使命的认同，就不会有完美的设备。

李玮楠（左） 官耀丰（中） 郑凌翼（右）

因为缘分、兴趣、理想走在一起，如今已经初战告捷的团队，正向着新的信息医疗检测设备再出发。

文字 | 段亚巍 许岚峰 乔宇

文中图片由官耀丰、李玮楠、郑凌翼提供

编辑 | 席书燕

责编 | 杨明 周洛琦 王刚

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