可穿戴電子設(shè)備可進(jìn)行連續(xù)的心臟呼吸監(jiān)測(cè)
用于心臟呼吸監(jiān)測(cè)的高度靈敏的可穿戴傳感器可能會(huì)被心臟病患者或需要持續(xù)監(jiān)測(cè)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(gè)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(cè)到細(xì)微的運(yùn)動(dòng)。
從出現(xiàn)的小的運(yùn)動(dòng)心跳和呼吸引起柔性膜片的I - / I 3 -溶液移動(dòng)到在狹窄的通道裝置，在那里它被電化學(xué)由四個(gè)鉑電極檢測(cè)。
“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(shuō)。
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(pán)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(duì)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(cè)心跳。甲信號(hào)-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(guò)兩種不同的方式來(lái)檢測(cè)呼吸。由于傳感器的可拉伸性，它在胸部收縮時(shí)會(huì)變形，在呼吸過(guò)程中會(huì)膨脹，用作應(yīng)變傳感器。傳感器檢測(cè)呼吸的另一種方式是由于呼吸過(guò)程中胸腔容積的變化，從而調(diào)制了心跳信號(hào)。這樣，通過(guò)心跳的變化間接檢測(cè)到呼吸。
作者認(rèn)為，他們的傳感器可能會(huì)被用于診斷呼吸道疾病，例如，這通常會(huì)導(dǎo)致呼吸急促。
徐說(shuō)：“感染初期的癥狀可能很細(xì)微。” 能夠準(zhǔn)確檢測(cè)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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