محققان محل بهینه الکترودهای بازوبند را شناسایی کردند
پیام بگذارید
محققان محل بهینه الکترودهای بازوبند را شناسایی می کنند
محققان گامی رو به جلو در توسعه بازوبند جدیدی برداشته‌اند که می‌تواند فعالیت الکتریکی قلب را بدون استفاده از سیم‌های حجیم یا ژل‌هایی که به پوست می‌چسبند، ردیابی کند.
به طور خاص، محققان محل ایده‌آل سه الکترود را در طرح بازوبند تعیین کردند و برای تشخیص بهترین سیگنال‌های الکتریکی از قلب، طراحی باید چقدر محکم باشد.
این کشف آخرین مورد در تلاش چند نهادی برای توسعه بازوبندی است که مقادیر الکتروکاردیوگرام یا ECG را اندازه‌گیری می‌کند که می‌تواند برای ردیابی ضربان قلب از طریق سیم‌های سرب ECG استفاده شود. محققان در نهایت دستگاهی را تصور کردند که می توانست در طول روز از بازو استفاده کند. انرژی حاصل از گرمای بدن یا ورزش، دستگاه را نیرو می دهد.
برادن ام. لی، نویسنده اصلی، دانشجوی دکترا در مدرسه نساجی ویلسون در ایالت NC می گوید: «این مطالعه اولین گام در شناسایی تمام اجزای بازوبند برای تحقق بخشیدن به آن است. ما مکان‌های ایده‌آل الکترود برای جمع‌آوری سیگنال قلب را شناسایی کردیم و تأثیر فشار بازوبند را بر کیفیت ECG دریافتیم.»
محققان قرار دادن الکترود را در مکان‌های مختلف روی بازوی چپ داوطلبان مطالعه کردند تا محل بهینه سه الکترود مورد استفاده برای ردیابی فعالیت الکتریکی قلب را تعیین کنند. آنها بهترین محل قرارگیری الکترودها را از 50 ترکیب مختلف تعیین کردند.
الکترودها اغلب "مرطوب" هستند یا با یک ماده ژل در دستگاه‌های نوار قلب استفاده می‌شوند، بنابراین محققان در حال طراحی دستگاهی هستند که از الکترودهای خشک استفاده می‌کند که پتانسیل بخشی از یک دستگاه پوشیدنی را دارد که می‌تواند برای مدت زمان طولانی مورد استفاده قرار گیرد. آنها همچنین فشار و سیگنال های قلب را در سه اندازه مختلف از مچ بند اندازه گیری کردند تا ببینند چقدر محکم بسته شده اند.
جسی اس. جور، نویسنده اصلی این مقاله، استاد مهندسی نساجی، شیمی و علم، گفت: «اگر فشار کافی روی مچ بند وجود نداشته باشد، نمی‌توانیم همان کیفیت داده‌هایی را که نیاز داریم به دست آوریم.»
برای نمونه اولیه بازوبند، محققان با استفاده از روش چاپ روی صفحه که در آزمایشگاه جور کشف شده است، الکترودها را روی یک فیلم پلاستیکی چاپ کردند. سپس الکترودها را گرم کرده و روی پارچه های پلی استر و اسپندکس فشار دادند.
M.Li گفت: چاپ صفحه یک فرآیند بسیار سنتی برای تولید پارچه است. ما امیدواریم راهی پیدا کنیم که بتوان آن را به راحتی به فرآیند تولید پارچه تبدیل کرد.»
این کار بخشی از یک تلاش تحقیقاتی چند نهادی است که توسط بنیاد ملی علوم تامین می‌شود و توسط مرکز سیستم‌های پیشرفته خودکار برای حسگرها و فناوری‌های یکپارچه (ASSIST) بر اساس تحقیقات مهندسی انجام می‌شود. محققان این مرکز در حال کار بر روی ساخت دستگاه‌های پوشیدنی هستند که می‌توانند با انرژی حرارتی یا مکانیکی بدن انرژی خود را تامین کنند. برای بازوبندها، آنها به دنبال این هستند که چگونه بهترین سیگنال قلبی را با کمترین انرژی دریافت کنند.
محققان این بازوبند را به جای ۱۲ الکترود با سه الکترود طراحی کردند تا کاربر بتواند آن را تغذیه کند. در حالی که تعداد سیم‌ها را افزایش می‌دهند، که سیگنال‌های الکتریکی قلب را با دقت بیشتری دریافت می‌کنند، آنها روی طرحی کار می‌کنند که هر کسی با هر اندازه‌ای می‌تواند به راحتی آن را بپوشد.
ژور گفت: "بخشی از هدف مرکز ASSIST طراحی لوازم الکترونیکی پوشیدنی خودران است." ما توان مورد نیاز برای سیستم‌های حسگر، پردازش داده‌ها و ارتباطات را متعادل کرده‌ایم تا با انرژی که احتمالاً از بدنتان دریافت می‌کنید مطابقت داشته باشد.»
این تحقیق در مجله IEEE Sensors منتشر شده است. بنیاد ملی علوم این کار را تامین مالی کرد.
