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清华博士做连续血压监测仪,获峰瑞资本数千万元投资,产品预计将于年底上市

史素云 06月01日 创业案例
袖带式血压监测产品革命者。

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近年来,心脑血管疾病已成为导致我国居民死亡的重要因素。根据《中国心血管健康与疾病报告2020》,我国心脑血管疾病患病率处于持续上升态势,患病人数约为3.3亿,2005-2020年间,心脑血管疾病总死亡率增加了48.06%。
与人体的衰老一样,心脑血管系统的衰老是一个不可逆的过程,如果有数据可以实时反馈心脑血管的衰老程度,那我们就可以在一定程度上预防心脑血管疾病的发病,而血压则恰好是一个重要的衡量指标,这也是体检时需要进行血压检测的核心原因。
“但人们对于自己的血压却并不了解,现在行业内普遍用‘80 120’的组合为标准判断血压是否正常,而实际上这个指标过于泛化,不同的人对于血压的耐受程度不同,比如瘦的人血压会明显偏低。”在心永科技联合创始人李毅彬看来,血压是一个较为个性化且波动性较强参数,只有连续血压监测才能帮助患者真正了解自己的血压,进而对于很多病情防患于未然。
面对市面上尚没有十分精确的血压连续监测产品的痛点,2020年李毅彬创立了心永科技,心永科技产品在研发过程中应用了医学、流体力学、AI算法等方面的知识,并自主研发与迭代了最核心的压力传感器与光电传感器。其可穿戴设备预计将在2022年年终面市,且已启动医疗器械二类证的申请流程。
融资方面,心永科技于2021年完成数千万元人民币天使轮融资,投资方为峰瑞资本。

行业尚处于萌芽期,团队需具备多学科交叉知识

李毅彬博士毕业于清华大学微电子系,在李毅彬刚加入实验室时,其导师与李毅彬都想寻找一些更为落地的场景做研究。
“当时我们看到医学测量界有两个比较难解决的问题:一是不用袖带将血压测出来,二是不放血将血糖测出来。”
从两个方向的市场来看,德康、雅培等自通过微针技术推出微创测量血糖方案已有十几年,虽然刚刚推出也备受质疑,但发展下来,该指标的临床询证医学证据已逐步得到完善,且具备了统一的行业标准,甚至对胰岛素等的用药量已经有科学的指导意见。
而不用袖带且连续对血压进行测量的市场却仍处于更早期萌芽阶段,虽然已经有公司涉足该领域的研究,但产品质量却参差不齐,还没有一家公司可以将准确性、便捷性等都做到位。
与市场较为空白的供应端相不匹配的是,随着全球居民健康意识的提升,医疗行业对于无袖带连续测量血压这项技术的需求在与日俱增。
具体来说,相对于离散性的血压测量,连续性血压测量有三点核心意义。
第一,血压本身是波动较大的身体参数,连续性测量才能真正准确地反映人体血压水平。一般正常人体在早中晚、餐前餐后,甚至是喝咖啡、抽烟、走路前后,血压都会有10-20毫米汞柱的波动,所以单点的监测往往很难真实反映一个人的血压状态。在医生和护士标准化测量得到的诊室血压,也往往存在“白大褂高血压”或“隐匿性高血压”的现象,无法通过一个时段的血压测量进行诊断或科学用药。
第二,血压作为身体心脑血管衰老的重要衡量指标,连续性测量可以帮助对疾病进行预防。如果单点测得一个人的血压很高,对于了解其身体产生了什么问题意义并不大,但是如果能通过连续的波形监测到血压一直处于非常高的状态或者明显与正常血压变异曲线有差别,便可以提早进行干预与治疗,这对于高血压及其并发症在人群中的早期筛查具有重要意义。通过连续监测,可以改写人们对于血压应用的方式,给医生提供一个全新的视角。
第三,对于一些特殊病人,连续血压监控可以提供实时预警。比如,有过原发性脑出血病史、心衰等心脑血管基础疾病的病人。这类疾病的发病机制复杂,但是血压变化往往是一个重要的诱因,或者发病后典型的生理现象。及时有效的预警可以让病人快速自我调整状态,避免事态进一步严重;也可以通知朋友家人或医生,争取黄金抢救时间。
在确定了连续血压测量的必要性之后,2011年李毅彬便正式开始进行研究。作为一个工科生,其擅长于传感器电路的设计,“所以我最开始觉得做一个测血压的仪器很容易,但后面我才发现,这件事并非单单依靠理工学知识就能完成。”
首先,医学知识必不可少。要想测量准确,必须要知道血压的成因,但其成因又相对复杂,与心脏血管、全身调节机制等都有关系。于是李毅彬团队又开始研究医学解剖学来构建模型。
之后李毅彬又发现血流、血管壁以及血流在血液循环系统中的运动是一个非常复杂的流体动力学分析的过程,单纯靠工科的基础知识,无法解决其中的问题。为了突破这个瓶颈,李毅彬在博士研究期间专门在清华航院请教学习了相关知识。
尽管花费了多年时间对以上三个学科进行交叉融合,但当产品走出实验室时,李毅彬又发现了新的问题——如何消除环境复杂性对测量结果的影响。“如果是在实验室这种稳定的环境下,可能我们之前的一套方案就足以支撑,但是当考虑到用户每次佩戴的随机性与环境的复杂性,测量的准确性便又会受到干扰。”
这些复杂的环境问题并不能仅仅通过传统的建模来解决,而随着AI技术的普及,李毅彬团队发现,对于很多影响测准的因素可以通过AI大量采集数据并在一定程度上训练出一个新的模型,以弥补传统模型的不足。
2020年,李毅彬找来合伙人魏耀广一起创立了心永科技,魏耀广博士毕业于美国明尼苏达大学电子工程专业,曾在美国IBM、微软担任高级工程师多年,AI和算法领域经验丰富。

传感器与算法是核心优势

当开始将产品投入产业化时,心永科技又面临了新的难点——行业内没有适合的传感器

目前心永科技产品中所应用的传感器有两种,分别是压力传感器光电传感器。最初李毅彬以为会有成熟的传感器供应商,但当真正进入到行业内才发现并非如此。
以压力传感器为例,传统的压力传感器大多用在检测轮胎胎压、油路管线液压上,据李毅彬介绍,之前一直没有用在皮肤上检测脉搏搏动的传感器,其结构、规格与传统的传感器都不一样。
在光电传感器端,更常见的是PPG光电容积脉搏传感器,一般在智能手表、手环中用于测量心率、血氧等参数,这种传感器非常成熟,有多种波段与型号,通过浅薄的毛细动静脉这些信号便可以完成测量。但这种光电传感器对于血压的测量来说还远远不够,因为血压的测量需要从中提炼出多种波形的特征与形态,再去分析流体动力学的参数与变化。
在市面上对于两种传感器都没有成熟解决方案的情况下,心永科技团队决心自主开发,所以在公司创立一年多的时间中,心永科技都在围绕传感器这项核心部件的问题开展工作。
到目前为止,心永科技的传感器已经迭代了近20种结构与相关设计,而传感器也成为了其核心壁垒之一。

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除传感外,李毅彬认为心永科技的另一项优势便是算法。

目前心永科技的算法模型是:原来的物理模型做框架进行一部分对血压的计算与评估,AI去将另一部分的环境、佩戴方式等个体差异因素做补偿。这也使得其血压测量值最终真正跨进了医学临床上所要求的8毫米汞柱以内精确程度的门槛。

不做娱乐级产品

立足全球,目前为止真正的便携式连续血压的测量公司也屈指可数。回看过去20年间可穿戴设备的发展路径,虽然有非常多人尝试,但要么不够准确、要么不够便携,最终很多都沦为了娱乐级产品。

在李毅彬看来,接下来血压测量的可穿戴设备在一段时间内也将面临这种尴尬境地,但心永科技想做的是医疗级产品,目前其已启动医疗器械二类证的申请流程。
心永科技的产品以手表为承载形式,只需佩戴于手腕处便可以对血压进行连续监测。具体的数据其会在手机APP内进行解读。
随着APP内数据逐渐积累丰富,心永科技将主要在三个层面对数据进行解读。第一,制定血压异常的标准,这样便可以为用户建立起预警机制;第二,监测血压节律变化,对疾病进行预防;第三,通过更长效的血压监测,对用户的心脑血管系统健康程度进行评估。

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心永科技的产品预计将于今年年底上线,因为横跨医疗与消费两大赛道,在最终形态上,李毅彬认为心永科技做的还是C端生意,但在早期其会从一些受控的渠道与场景切入,比如先给医院做一些试用与推广,再对产品进行迭代,最终投入C端市场。

目前心永科技已经在与多家医院建立了一些研究合作。
“但仅仅只有一个测量工具是远远不够的,对于血压的连续监测这件事最终一定要与后端的服务结合起来,比如用药服务、诊疗服务、疾病愈后服务等,这才是用户所真正需要的。”未来当数据达到一定量之后,心永科技还将把前端监测与后端服务打通。

本文是小饭桌原创文章,作者:史素云,如需转载请注明出处。
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