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浙江大學研制的“無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀”實時監(jiān)測和分析航天員生理參數(shù)

作者: 2016年10月21日 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量:
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在神舟十一號載人飛船升空之前,由浙江大學研制的“無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀”已于9月15日隨天宮二號在太空中靜候,將為神十一航天員進行心率、血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)的實時監(jiān)測和分析,在保障航天員健康以及航天員太

   在神舟十一號漫長的太空探索飛行中,也有來自浙江的科研力量。
 10月17日上午8時,神舟十一號載人飛船在酒泉發(fā)射升空。入軌后,將與天宮二號在高度為393公里的近圓對接軌道交會對接,開始長達33天的飛行。在這段漫長的太空探索飛行中,也有來自浙江的科研力量。
 在神舟十一號載人飛船升空之前,由浙江大學研制的“無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀”已于9月15日隨天宮二號在太空中靜候,將為神十一航天員進行心率、血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)的實時監(jiān)測和分析,在保障航天員健康以及航天員太空長期生存活動中發(fā)揮重要作用。
 浙江大學生物醫(yī)學工程與儀器科學學院同中國航天員訓練中心有多年的合作歷史。浙江大學1977年在國內(nèi)率先設(shè)立了生物醫(yī)學工程專業(yè),作為國家一級重點學科,浙大生物醫(yī)學工程的科研實力位居全國前茅。10年前,從2006年9月開始,雙方合作研發(fā)了“無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀”。經(jīng)過5年的艱苦研制,滿足了交會對接任務(wù)對航天員新型醫(yī)監(jiān)醫(yī)保設(shè)備的更高要求,2011年9月29日隨著天宮一號目標飛行器成功進入太空。這個儀器有點特殊,測血壓的設(shè)備和地面袖帶式不同,是在胸部連上心電電極,在手指上戴上血氧、脈搏波傳感器,對心電信號和脈搏波信號進行分析處理,計算出心率、血壓、血氧飽和度等生理參數(shù)。
 2012年6月16日,神舟九號發(fā)射,與天宮一號成功實施了中國首次載人交會對接任務(wù)。劉洋等三名航天員首次成功使用天宮一號中的“無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀”進行了血壓和心血管參數(shù)的無創(chuàng)連續(xù)監(jiān)測,數(shù)據(jù)順利傳回地面,效果良好。2013年6月又為“神十”的三名航天員做了生理監(jiān)測,這次待神舟十一號與天宮二號成功實施載人交會對接任務(wù)之后,將對航天員進行在軌生理狀態(tài)的監(jiān)測,繼續(xù)為神舟十一號保駕護航。
 10年來,雙方的合作更加全面密切,包括航天醫(yī)學信息技術(shù)研究、航天醫(yī)學影像技術(shù)研究、空間環(huán)境電生理檢測儀器研究以及空間環(huán)境下心腦血管基礎(chǔ)生理研究等,同時還進行了人才的聯(lián)合培養(yǎng)。在“無創(chuàng)心功能監(jiān)測儀”應(yīng)用于天宮一號后,前幾年研究團隊繼續(xù)在心腦血管監(jiān)測儀器領(lǐng)域進行開發(fā),2015年三個新產(chǎn)品已經(jīng)完成第一輪樣機的驗收。為深化合作,推進發(fā)展,雙方還將成立“中國航天員科研訓練中心-浙江大學航天生物醫(yī)學工程聯(lián)合實驗室”,目前該聯(lián)合實驗室的籌備工作已經(jīng)就緒。
 此外,天宮二號的試驗任務(wù)中也有浙江科學家的身影。身負空間監(jiān)測使命的伴隨衛(wèi)星上,負責地面和太空通訊聯(lián)絡(luò)的一臺測控應(yīng)答機是由浙江大學航空航天學院副院長、微小衛(wèi)星研究中心主任金仲和團隊自主研發(fā)設(shè)計的,“把地面上的指令傳上來,再把衛(wèi)星獲得的數(shù)據(jù)傳回去”,金仲和說。事實上,同類設(shè)備在衛(wèi)星上的應(yīng)用也較為常見和普遍,那么,這個長110毫米,重量不足100克的“小家伙”又有些什么特殊的地方呢?
 團隊利用軟件無線電技術(shù)研發(fā),在國際上首次將這個設(shè)備的重量由公斤級降到百克級,極大地減輕了衛(wèi)星的重量,但仍集各種功能于一身,可以說是“麻雀雖小,五臟俱全”,還可以在地面上遠程控制通訊速率,“這樣的測控應(yīng)答機在國內(nèi)應(yīng)該還是首例”。金仲和表示,目前團隊正在設(shè)計視頻成像衛(wèi)星,延續(xù)了“精巧”這一該團隊設(shè)計研發(fā)的專屬特色,“小家伙”的重量將在20公斤左右,能夠從太空拍攝地球,這好比在太空玩轉(zhuǎn)VR技術(shù),可以實現(xiàn)更加復(fù)雜的空間操作任務(wù)。
 當問及其中的技術(shù)是否在日常生活生產(chǎn)中也有價值時,金仲和表示,測控應(yīng)答機實際上是個通信設(shè)備,與手機類似。視頻成像衛(wèi)星本身對日常生活也是有用的,例如某地出現(xiàn)熱點事件時,視頻衛(wèi)星可以及時提供視頻圖片信息。(化工儀器在線)
  

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