浙江大學(xué)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(dá)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(xué)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(jìn)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(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院同中國航天員訓(xùn)練中心有多年的合作歷史。浙江大學(xué)1977年在國內(nèi)率先設(shè)立了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，作為國家一級重點(diǎn)學(xué)科，浙大生物醫(yī)學(xué)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(biāo)飛行器成功進(jìn)入太空。這個儀器有點(diǎn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行在軌生理狀態(tài)的監(jiān)測，繼續(xù)為神舟十一號保駕護(hù)航。
　10年來，雙方的合作更加全面密切，包括航天醫(yī)學(xué)信息技術(shù)研究、航天醫(yī)學(xué)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(jìn)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(tuán)隊繼續(xù)在心腦血管監(jiān)測儀器領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)，2015年三個新產(chǎn)品已經(jīng)完成第一輪樣機(jī)的驗收。為深化合作，推進(jìn)發(fā)展，雙方還將成立“中國航天員科研訓(xùn)練中心-浙江大學(xué)航天生物醫(yī)學(xué)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(xué)家的身影。身負(fù)空間監(jiān)測使命的伴隨衛(wèi)星上，負(fù)責(zé)地面和太空通訊聯(lián)絡(luò)的一臺測控應(yīng)答機(jī)是由浙江大學(xué)航空航天學(xué)院副院長、微小衛(wèi)星研究中心主任金仲和團(tuán)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(tuán)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(yuǎn)程控制通訊速率，“這樣的測控應(yīng)答機(jī)在國內(nèi)應(yīng)該還是首例”。金仲和表示，目前團(tuán)隊正在設(shè)計視頻成像衛(wèi)星，延續(xù)了“精巧”這一該團(tuán)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(dāng)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(jī)實際上是個通信設(shè)備，與手機(jī)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(diǎn)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)