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)

   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對航天員新型醫(yī)監(jiān)醫(yī)保設備的更高要求，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。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)學信息技術研究、航天醫(yī)學影像技術研究、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)絡的一臺測控應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，同類設備在衛(wèi)星上的應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研發(fā)，在國際上首次將這個設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，“這樣的測控應答機在國內(nèi)應該還是首例”。金仲和表示，目前團隊正在設計視頻成像衛(wèi)星，延續(xù)了“精巧”這一該團隊設計研發(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VR技術，可以實現(xiàn)更加復雜的空間操作任務。
　當問及其中的技術是否在日常生活生產(chǎn)中也有價值時，金仲和表示，測控應答機實際上是個通信設備，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)