用于心臟呼吸監(jiān)測的高度靈敏的可穿戴傳感器可能會被心臟病患者或需要持續(xù)監(jiān)測的其他人連續(xù)佩戴。在《應(yīng)用物理快報(bào)》上宣布的這種小型且廉價(jià)的傳感器，是基于一種涉及兩種離子形式的碘(I-和I3-)的電化學(xué)系統(tǒng)。將包含這些電解質(zhì)物質(zhì)的溶液放入一個小的圓形空腔中，該空腔上蓋有一塊薄而柔軟的隔膜，可以將其放在患者的胸部時(shí)檢測到細(xì)微的運(yùn)動。

從出現(xiàn)的小的運(yùn)動心跳和呼吸引起柔性膜片的I - / I 3 -溶液移動到在狹窄的通道裝置，在那里它被電化學(xué)由四個鉑電極檢測。

“傳感器主體是用Ecoflex 00-20制成的，它被證明是一種非常柔軟，結(jié)實(shí)且有彈力的硅橡膠，已廣泛用于醫(yī)學(xué)模擬，矯正和假肢修復(fù)中，”作者Yong Xu說。

研究人員使用3-D打印技術(shù)為圓形腔室和相關(guān)的狹窄通道創(chuàng)建了模具。將產(chǎn)生Ecoflex 00-20的溶液倒入模具中以形成傳感器的主體，然后將其旋涂在快速旋轉(zhuǎn)的磁盤上以產(chǎn)生薄隔膜。將隔膜和腔室主體粘合在一起后，研究人員使用注射器將電解質(zhì)溶液填充到腔室中。

最終的設(shè)備只有28毫米寬，并且對皮膚安全，因此可以直接連接到患者的身體上。該設(shè)備能夠以高靈敏度檢測心跳。甲信號-噪聲比大于6：1的達(dá)到了，這被認(rèn)為是良好的。

該設(shè)備可以通過兩種不同的方式來檢測呼吸。由于傳感器的可拉伸性，它在胸部收縮時(shí)會變形，在呼吸過程中會膨脹，用作應(yīng)變傳感器。傳感器檢測呼吸的另一種方式是由于呼吸過程中胸腔容積的變化，從而調(diào)制了心跳信號。這樣，通過心跳的變化間接檢測到呼吸。

作者認(rèn)為，他們的傳感器可能會被用于診斷呼吸道疾病，例如，這通常會導(dǎo)致呼吸急促。

徐說：“感染初期的癥狀可能很細(xì)微。” 能夠準(zhǔn)確檢測出細(xì)微的呼吸和心血管變化的可穿戴設(shè)備引起了人們的極大興趣，特別是在當(dāng)前的大流行期間。”

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