非接触生理光波技术成果交流会在深圳举行
近日,由南方科技大学、深圳市第三人民医院及深圳市爱贝宝智能科技有限公司联合主办的“非接触生理光波技术成果交流会”在深圳举行。会议聚焦非接触生命体征监测领域的前沿突破,详细介绍了三方联合研发的非接触生理光波技术在医疗监护场景中的创新应用与实践成果。
技术突破:从实验室到临床的原创方案
随着 5G、物联网(IoT)和医学人工智能的发展,非接触式监测成为国际生物医学工程研究热点 。传统 ICU、NICU 及居家监护普遍依赖电极贴片、血氧探头或动脉置管等接触式手段,存在皮肤损伤、交叉感染、束缚患者及“白大褂效应”等局限,尤其对新生儿、烧伤患者及老年人极不友好 。 2023 年,深圳市政府将“新一代非接触生命监护技术”列入孔雀团队重大技术攻关专项,由南方科技大学、深圳三院、爱贝宝联合承担 。非接触生理光波技术又名非接触生命体征监测的生理光波技术(英文:Contactless Photonic Vital-Sign Monitoring Technology,简称 Yobi-PPG))由是由南方科技大学(SUSTech)、深圳市第三人民医院(南方科技大学第二附属医院,简称“深圳三院”)与深圳市爱贝宝智能科技有限公司(iBaby)三方组建的“深圳市孔雀团队重大技术攻关联合体”于2023–2025 年期间联合攻关并产业化的原创医疗技术。该技术以可见光-近红外结构光成像与 AI-PPG(Artificial Intelligence Photoplethysmography)算法为核心,可在 0.5–2 m 距离内无电极、无标记、无感地连续采集并精准分析人体呼吸、心率、血氧饱和度、血压及睡眠分期的生命体征指标,精度达到国家临床标准及 FDA 510(k) 同类设备要求 。
南方科技大学生物医学工程系博导,IEEE Senior Member,斯坦福全球前 2% 科学家王文锦副教授表示:“传统接触式监护依赖电极贴片或动脉置管,易引发新生儿皮肤损伤、患者束缚感及交叉感染风险。Yobi-PPG通过光学成像与AI算法的结合,实现了无感化监测,尤其适用于ICU、NICU及传染病隔离病房等高风险场景。”
临床验证:多中心数据支撑技术可靠性
2021年Q4,南方科技大学-深圳三院-爱贝宝明确技术路线与临床需求,成立产学研联合体。2022年Q3,南方科技大学在国产嵌入式 SoC 实现 60 fps 实时推理完成芯片级算法移植。自2023年起,该技术已完成多阶段临床验证:2023年Q2:深圳三院重症医学科完成动物与成人预实验,心率、呼吸频率监测平均绝对误差(MAE)分别低于1.5 bpm和1 brpm;2023年Q4:深圳三院NICU针对22例早产儿开展临床试验,血氧饱和度(SpO₂)误差小于4%,获伦理委员会批准;2024年Q2:广东省4家三甲医院联合验证新生儿睡眠分期监测,准确率优于国际同类设备。
目前,基于该技术的iBaby R30脉氧监护机器人已投入市场,并在南山区社区养老试点中部署50套远程ICU终端,实现“社区-医院”数据联动与异常预警。
技术原理:光学与AI的深度融合
Yobi-PPG的技术路径包含四大核心模块:
1. 光学路径:系统采用 850 nm/940 nm 双波长结构光或 RGB-IR 复合光源,投射散斑或面阵光到皮肤表面,摄像头以 30–60 fps 采集面部或胸腔微区域视频 。
2. 信号提取:
• 通过远程光电容积脉搏波(CamPPG)算法分离皮下 3 mm 微血管血容量变化,获得心率、血氧饱和度;
• 通过胸腔运动相位解调及激光散斑干涉(CamSCG)获得呼吸频率、心率变异性及脉搏波传导时间(PTT),进而估算连续血压 。
3. AI 校正:使用深度卷积-时序混合网络(CNN-LSTM)对光照、运动伪影进行实时抑制;采用迁移学习与个体化校准模型,使收缩压/舒张压平均绝对误差分别 ≤4 mmHg 和 ≤3.7 mmHg,SpO₂ 平均绝对误差 ≤2% 。
4. 隐私保护:系统支持离焦成像与端侧加密,满足《个人信息保护法》及 HIPAA 要求 。
知识产权与标准:
已申请/授权发明专利 27 项(包括 PCT 4 项),软件著作权 9 项 ;
牵头制定《非接触式生理光波监测设备技术要求》团体标准(T/SZMDA 003-2025);
获工信部首届人工智能医疗器械“揭榜挂帅”智能监护类全国第一 。
社会价值:重塑医疗监护生态
该技术的推广已显现显著社会效益:
降低新生儿医源性皮肤损伤发生率约 80%,节约一次性耗材成本约 1500 元/人/天 ;
2028年预计带动国内非接触监护市场规模突破 300 亿元人民币 ;
推动深圳建设“全球远程 ICU 示范城市”,入选国家卫健委 5G+ 医疗健康优秀案例。
未来展望:从技术突破到生态构建
深圳三院院长,感染与重症医学专家,国家卫健委远程医疗专家委员会副主任卢洪洲教授透露,团队正推进技术迭代与场景拓展:
2025年Q2:发布新一代iBaby i20 AI婴儿智能生命监护仪,集成多模态传感器与边缘计算模块;
长期目标:构建覆盖家庭、社区、医院的远程监护网络,助力深圳建设“全球远程ICU示范城市”。
此次交流会同步展示了Yobi-PPG在睡眠医学、慢性病管理及运动健康领域的潜在应用。随着技术成熟度提升,非接触式监护有望成为智慧医疗领域的基础设施,为全球患者提供更安全、高效的健康管理方案。
版权声明: 本站仅提供信息存储空间服务,旨在传递更多信息,不拥有所有权,不承担相关法律责任,不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。