2011 年度发明奖:一面监测生命体征的镜子

一种非接触式系统可追踪您的健康状况

2009 年底的一个晚上,Ming-Zher Poh 和他的室友 Dan McDuff 邀请几位朋友坐在笔记本电脑前。Poh,麻省理工学院的电气和医学工程研究生,正在尝试将电脑的网络摄像头变成一个心率监测器。他希望他的软件能让医生在不使用不舒服的夹子的情况下检查烧伤患者或婴儿的生命体征,并能让成年人更容易地追踪他们的心血管健康状况。那天晚上,该程序无法实时工作,但其测量结果近乎完美。“我立刻就知道我们发现了了不起的东西,”Poh 说。

一年半后,一面嵌入了 Poh 系统更精细版本的、带大画框的镜子摆放在麻省理工学院媒体实验室。在双向玻璃后面,一个配备网络摄像头的显示器连接到一台笔记本电脑。站在镜子前,否则空白的显示器会在你的倒影上显示你的心率。

当你的心脏跳动时,它会通过血管发送一次血液脉冲。血液会吸收光线,所以当更多的血液流经血管时,照射到你皮肤上的光线反射回来的就更少。Poh 说,网络摄像头可以捕捉到反射光线中的这些微小波动,计算机程序可以将这些数据转化为心率读数。

Medical Mirror
Blanddesigns.co.uk

研究人员曾用高分辨率相机追踪过这种效应,但 Poh 希望使用简单的网络摄像头,以便几乎所有电脑和智能手机都能兼作心率监测器。为了实现这一点,他开发了一种算法,可以从网络摄像头捕捉到的所有其他反射光中分辨出心率的光学模式。在麻省理工学院媒体实验室的研究生 McDuff 的帮助下,Poh 编写了代码来实时处理数据,使笔记本电脑能够生成即时心率读数。

Poh 计划在他今年晚些时候完成博士学位后,将这面镜子推向市场。他说,该系统还可以用来测量其他生命体征,包括呼吸频率和血氧饱和度,这应该会扩大它的吸引力。“这能显示你的内在健康,”他说。“也许人们使用它后,会说‘这是我身份的一部分。不仅仅是我外表的样子。’”

名称:医疗镜
发明者:Ming-Zher Poh
时间:1.5 年
价格:未公布

Inventions of the Year
年度最佳发明

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