微機電技術（MEMS）的(de)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)陀(tuo)螺(luo)儀(yi)已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)導(dao)航(hang)與(yu)遊(you)戲(xi)應(ying)用(yong)
，而(er)此(ci)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)另(ling)一(yi)個(ge)亮(liang)點(dian)是(shi)健(jian)康(kang)醫(yi)療(liao)，當(dang)前(qian)較(jiao)流(liu)行(xing)的(de)應(ying)用(yong)是(shi)測(ce)量(liang)病(bing)人(ren)心(xin)髒(zang)性(xing)能(neng)的(de)診(zhen)斷(duan)設(she)備(bei)，常(chang)用(yong)測(ce)量(liang)心(xin)髒(zang)功(gong)能(neng)是(shi)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)心(xin)電(dian)圖(tu)，這(zhe)需(xu)要(yao)將(jiang)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)電(dian)極(ji)連(lian)與(yu)人(ren)體(ti)接(jie)觸(chu)。

　　

在心率監護儀或者運動設備中
，人們可以根據心電圖中的P-QRS-T波峰信息中的幅度和時序、或者隻是R波峰的時序等信息，得到複雜的心電向量圖，典型的心電圖。如圖一所示。

　　

　　

圖1：心電圖中的P-QRS-T波形圖

　　

心xin電dian圖tu可ke以yi給gei出chu很hen多duo的de信xin息xi，如ru心xin髒zang的de故gu障zhang或huo疾ji病bing

，身shen體ti的de恢hui複fu狀zhuang態tai，或huo者zhe身shen體ti和he心xin理li的de壓ya力li狀zhuang態tai等deng等deng。但dan是shi心xin電dian圖tu不bu能neng很hen好hao的de測ce量liang心xin髒zang的de泵beng血xue功gong能neng與yu容rong量liang，另ling外wai，心xin電dian圖tu測ce量liang時shi
，那na麼me多duo的de電dian極ji夾jia在zai人ren體ti上shang，無wu形xing給gei被bei測ce量liang者zhe壓ya力li
，從cong而er也ye影ying響xiang到dao測ce量liang的de準zhun確que性xing。幸xing運yun的de是shi有you其qi他ta的de方fang式shi測ce量liang心xin髒zang的de功gong能neng
，如ru超chao聲sheng波bo測ce量liang儀yi和he投tou影ying心xin搏bo圖tu，機ji械xie的de投tou影ying心xin搏bo圖tu通tong常chang滯zhi後hou30--40mS。

　　

通tong過guo投tou影ying心xin搏bo圖tu
，我wo們men可ke以yi通tong過guo測ce量liang胸xiong部bu的de力li和he加jia速su度du，或huo者zhe遠yuan程cheng的de心xin搏bo圖tu測ce量liang心xin髒zang的de泵beng血xue活huo動dong等deng，得de出chu心xin髒zang的de機ji械xie運yun動dong。利li用yong心xin搏bo圖tu技ji術shu，測ce量liang時shi不bu需xu夾jia戴dai任ren何he器qi件jian
，可ke以yi在zai每mei天tian的de生sheng活huo狀zhuang態tai下xia實shi現xian測ce量liang，而er且qie隻zhi需xu在zai人ren體ti直zhi立li單dan軸zhou方fang向xiang進jin行xing測ce量liang就jiu足zu夠gou了le
，因yin為wei這zhe是shi血xue液ye流liu動dong的de主zhu要yao方fang向xiang。

　　

投影心搏圖為醫療預言提供全局性分析依據，如探測身體或精神壓力，或者早期探測冠心病等。如圖2中(zhong)信(xin)號(hao)的(de)振(zhen)幅(fu)，可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)出(chu)心(xin)髒(zang)的(de)每(mei)搏(bo)量(liang)及(ji)其(qi)變(bian)異(yi)性(xing)，從(cong)時(shi)序(xu)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)心(xin)髒(zang)的(de)整(zheng)體(ti)功(gong)能(neng)以(yi)及(ji)心(xin)率(lv)與(yu)其(qi)變(bian)異(yi)性(xing)。搏(bo)量(liang)變(bian)異(yi)性(xing)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)監(jian)測(ce)呼(hu)吸(xi)與(yu)心(xin)率(lv)變(bian)異(yi)性(xing)
，從(cong)而(er)估(gu)計(ji)康(kang)複(fu)狀(zhuang)態(tai)和(he)病(bing)人(ren)的(de)壓(ya)力(li)狀(zhuang)態(tai)。圖(tu)二(er)中(zhong)的(de)I波與IJ波幅度可以用於評估某些疾病

，如主動脈瓣膜病
，冠狀動脈疾病，以及分析預期壽命等。

　

　　

圖2：投影心搏圖波形

　　

dangyongjiasuduchuanganqiceliangtouyingxinbotushuju，zhuyaodetiaozhanzaiyujiasuduxinhaoshuipingxiangduiyuchuanganqibenshenyuhuanjingdezaoshengfeichangdi，yijipinlvxiangyingyujixiexiezhendengdeyingxiang。congbingchuangshangceliangtouyingxinbotushujukeyiceliangshuimianhuodong、身體條件和康複狀態等
，這樣不需要任何電極安裝在病人身體上
，不會影響病人的舒適度、也不會幹擾睡眠。這類的測量可以應用於監測人們因身體可心裏引起的睡眠問題，以及監測運動員優化訓練效果、避免過度訓練。

　

在最近的一項項目設計中
，村田的工程師們分析了病人在病床上的活動，並分離出了心搏圖數據
，心搏圖數據如圖3

，從中可以看到床的諧振影響到信號，且隨時間衰減。而可靠的測量信號在10mg範圍，這需要加速度傳感器的分辨率特別的高，適合此應用的傳感器之一是村田的SCA61T，其噪聲密度大約是14μg/√Hz。

　　

　　

圖3：利用村田加速度傳感器SCA61T采集到的心搏圖波形圖原始數據

 

通過先進的濾波算法，可以從病床的諧振與噪聲中分離出心搏圖數據，如圖4估算出的心率和搏量，其中的血搏量是不帶單位的數據
，它需要進行標定才能等到一個絕對值。圖4中的搏量變異性估算得相當準確，它可以用於估算呼吸率。

　　

　　

圖4：估算的搏量

　　

圖4中的點與點之間的時間就是心髒跳動的時間，心率及心率變異性可以從中計算出來，如圖5。村田的工程師也在電子稱上使用SCA61T測量出相同的心搏圖數據，當然
，在電子稱上因為人的運動，噪聲更大
，如圖六。

　

　　

圖5：從病床上采集到的心率及其變異性等數據

　　

　　

圖6：從電子稱上采集到的心率及其變異性等數據

　　

村田的矽MEMS技術傳感器結合了最好的功能、性能、最小的尺寸和最先進的加工工藝，上麵使用的SCA61T加速度傳感器使用厚的矽晶片
，抗振性可以達70
，000g，傳chuan感gan器qi采cai用yong單dan晶jing矽gui結jie構gou，不bu在zai存cun在zai任ren何he的de機ji械xie遲chi滯zhi和he塑su性xing變bian形xing。其qi穩wen定ding的de電dian容rong性xing測ce量liang原yuan理li
，可ke以yi用yong於yu測ce量liang高gao動dong態tai測ce量liang，傳chuan感gan器qi具ju有you卓zhuo越yue的de信xin噪zao比bi。

 

　　

圖7：加速度傳感器傳感單元結構圖

　　

當著手設計基於心搏圖方法的心髒監控係統時
，需要考慮加速度傳感器要有極低的噪聲密度
，如SCA61T噪聲密度僅14μg/√Hz
，也就是它的分辨率可以達到1mm/S2。lingwai，bimianbubiyaodexiezhenpinlvyeshihenguanjiande
，ruyixiejixiezhendong，suoyichuanganqixuyaokongzhipinlvxiangying
，rucuntiandejiasuduchuanganqitongguojixiezunikongzhipinlvxiangying。zuihouxuyaokaolvdeshi
，haiyaoyouxianjindexinhaolvbosuanfajiangyouyongdexinhaocongduozhongganraoxinhaozhongfenlichulai，cuntianweicifangantigongxiangyingdelvbosuanfa。