帶上手錶，無需繁瑣操作，只要打開手機APP就可隨時隨地查看心電、脈搏、血壓等關鍵生理參數，並與標準值進行實時比對。東北大學三名研究生研發了一款“手錶”，能監測心電、脈搏、血壓等關鍵生理參數，並通過綜合分析，在手機上預警心血管疾病。
心電、脈搏和血壓參數能有效反映人體心血管健康狀況。傳統的設備大多出現在醫院裡，體積大、不便攜，東北大學學生團隊研製的“腕式可穿戴心血管疾病智能預警設備”可通過腕錶的形式採集人體關鍵生理參數，顯示心血管健康狀態，實現對家庭健康的監護和預警。
漫漫創新路 鏗鏘三人行
“最初想研發這款手錶是興趣使然，當時可穿戴醫療設備異軍突起，但功能都比較單一。”東北大學中荷生物醫學與信息工程學院的官耀豐很快找到了師弟李瑋楠和鄭凌翼，在徐禮勝教授的指導下，三人一拍即合決定研發一款可以測心電、脈搏和血壓的“智能手錶”。
選定方向，就要擼起袖子加油幹，但科研道理註定沒有捷徑。團隊只有三個人，他們要完成嵌入式硬件、軟件和安卓APP設計三大任務，每個人的工作量都極大，每走一步都會遇到技術難關。
“起初，佩戴者運動時會受到信號干擾，記錄到的數據就會有偏差，為了在運動中也能獲得平穩信號，我們必須不斷進行改進……類似這樣的難題，我們幾乎每天都會遇到。”
李瑋楠負責信號收集設備內部電路板的設計，設備芯片的選擇關乎著收集信號的準確性。最初測試時，手機屏幕上的模糊圖像給他們不少打擊，李瑋楠也揹負著壓力默默奮鬥。鄭凌翼主攻安卓軟件編程工作，用鄭凌翼的話說，“我實現的軟件效果勉強達到隊友們的預期，還有許多需要優化的地方。”
創新路上，團隊也免不了走一些“冤枉路”。“一次實驗，心電波形的顯示出現問題，我們都以為是軟件算法的原因，經過一次次排查，才發現原來是硬件出現了問題，而這個錯一找就是兩個月。”鄭凌翼說。
成果的背後必然是辛勤的付出。一個項目的研發少不了無數個通宵達旦，加班加點對於他們而言早已是“家常便飯”。“有一次參加全國比賽前正好趕上設備的硬件換代和軟件更新，需要在短時間內調設好，時間緊任務重，那段時間我們連續在實驗室住了一個星期。”
鄭凌翼（右六）代表團隊在全國大學生第三屆生物醫學工程創新設計競賽中領獎
團隊成員嘗試通過參加比賽來改進設備。每次賽後，他們都積極總結經驗，查找不足，做出改進。一次次的修改讓這款設備積澱蛻變，終於厚積薄發，在全國大學生第三屆生物醫學工程創新設計競賽中一舉奪冠。
初戰告捷 因為熱愛再出發
在團隊成員的共同努力下，這款腕式可穿戴心血管疾病智能預警設備日漸完善。官耀豐介紹，該設備通過實踐校驗，已經能夠精準地把採集到的生理信號轉化為數據和圖像，並在安卓系統中實現測量結果的可視化。
設備由信號收集設備和安卓智能分析系統兩部分組成，其中信號收集設備採用的是乾電極片，具有耐用性高、採集信號準確等優點，用柔韌性較好的金屬織物包裹便於佩戴。設備可將採集的數據輸入安卓系統，利用安卓系統的內部算法自動分析數據，並以波形展示心率和血壓的分析結果，還能對異常檢測結果提供預警提示。
“普通的手環只能簡單記錄心率快慢，我們的設備可以記錄心電數值，能夠看到早搏、心肌梗塞等病理信息，並且便攜。”正在讀研二的李瑋楠告訴記者，這款“腕錶”從最初設計到現在，研發歷時1年時間，已經修改了5個版本。
兼具手錶的外形、親膚的腕帶、多指數的精準測試結果，加之測量血壓時無需加壓等優點，讓該設備在全國大學生第三屆生物醫學工程創新設計競賽中得到了評委親自測試的機會。
“比賽的地點在蘇州，那時當地的天氣還有點冷，我們在賽場外凍了半個多小時。”人冷一些沒什麼關係，可是設備對這樣的低溫卻有些“不適應”。賽前進行最後調試時，由於他們受冷後體溫都較低，鄭凌翼發現以他們三個人為被測對象所得的結果都不準確。
本以為這次比賽要在焦灼中度過，可故事卻又一次有了戲劇性的轉折。“競賽答辯環節之後的演示過程，我們和評委說明了情況，評委當場表明願意親身體驗。結果設備的檢測圖像和評委平時用其他醫療設備檢測的結果基本一致，評委們給予了充分的肯定。”這段“小插曲”讓整個團隊記憶猶新。
“科研創新，我們熱愛這份工作，也享受這段美好的學習時光，對我們來說科研的樂趣往往大於枯燥和乏味。”成功誕生於一次又次失敗之後，沒有對於科研的熱愛，對使命的認同，就不會有完美的設備。
李瑋楠（左） 官耀豐（中） 鄭凌翼（右）
因為緣分、興趣、理想走在一起，如今已經初戰告捷的團隊，正向著新的信息醫療檢測設備再出發。
文字 | 段亞巍 許嵐峰 喬宇
文中圖片由官耀豐、李瑋楠、鄭凌翼提供
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