這種小型心電圖（ECG）傳感器有望在提高舒適度的同時(shí)最大限度地減少對人體皮膚的刺激。

心血管疾病是全球范圍內(nèi)主要的致死因素之一。心電圖（ECG）傳感器通常被心臟病專家用來快速、準(zhǔn)確地識別患者的心臟健康問題。這些醫(yī)療設(shè)備專門用于檢測和記錄心臟的電生理活動(dòng)，是預(yù)警患者尋求適當(dāng)醫(yī)療救助的重要工具。近年來，醫(yī)療創(chuàng)新的進(jìn)步極大地提升了ECG傳感器技術(shù)。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近期，來自澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)（Royal Melbourne Institute of Technology，RMIT）的研究團(tuán)隊(duì)研制出一種新型的小型防水ECG傳感器，其有望在提高舒適度的同時(shí)最大限度地減少對人體皮膚的刺激。研究人員強(qiáng)調(diào)，相比于市售的傳統(tǒng)心臟監(jiān)測設(shè)備，這種輕便的ECG傳感器具有更好的性能。相關(guān)研究成果以“Dry electrode geometry optimization for wearable ECG devices”為題發(fā)表在Applied Physics Reviews期刊上。

使用干電極制備ECG傳感器

ECG傳感器通常由放置在人體皮膚特定部位（最常見的是胸部）的電極組成。這種小型傳感器可以識別心臟在收縮和舒張周期中產(chǎn)生的電脈沖信號。這些被捕捉的電脈沖信號能夠以圖形的形式呈現(xiàn)，為了解心臟的節(jié)律性和整體功能提供了重要依據(jù)。

ECG傳感器被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，以用于診斷各種心臟疾病、監(jiān)測心臟健康和評估治療效果。此外，它們還被整合到健身追蹤器和智能手表等可穿戴設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)的心率監(jiān)測。

根據(jù)官方發(fā)布的消息，RMIT團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是改進(jìn)這種ECG傳感器電極的設(shè)計(jì)和制備材料，以獲得更好的性能和舒適度。他們最新開發(fā)的ECG傳感器僅重10克，與其它同類設(shè)備上百克的典型重量形成鮮明對比。

這種ECG傳感器的獨(dú)特之處在于它的無凝膠設(shè)計(jì)，這大大降低了其對人體皮膚產(chǎn)生刺激的風(fēng)險(xiǎn)，而皮膚刺激是濕電極的常見問題。此外，這種ECG傳感器的干電極非常微小，其寬度還不到人類頭發(fā)絲的十分之一。此外，該傳感器對用戶的心臟脈沖信號極其敏感。

“市售的可穿戴ECG設(shè)備通常非常笨重，其利用12個(gè)‘濕’電極將患者與設(shè)備相連，而RMIT團(tuán)隊(duì)發(fā)明的ECG傳感器可以放在手掌中。該ECG傳感器僅有3個(gè)輕薄的幾乎看不見的‘干’電極，但其甚至可以感知到處于衰竭狀態(tài)的心臟發(fā)出的最輕微的信號，而且還可以循環(huán)使用。”RMIT教授Madhu Bhaskaran說。

研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)來測試該ECG傳感器的效能。實(shí)驗(yàn)旨在評估這款3電極ECG原型與市售的12電極可穿戴ECG監(jiān)測設(shè)備相比的傳感能力。

結(jié)果表明，這種新型ECG傳感器能夠在各種條件下（包括靜息和壓力狀態(tài)）良好地記錄心臟的電生理活動(dòng)。即使將其放置在人的脖子后面，這種傳感器也能捕捉到ECG讀數(shù)，這使其成為老年人護(hù)理行業(yè)的理想選擇。

“干電極優(yōu)先考慮了用戶的舒適度，其可以保持長期耐用性，并減少對人體皮膚產(chǎn)生刺激的可能性。”該研究論文的第一作者、博士生Peter Elango說。

Peter Elango進(jìn)一步解釋說：“這種ECG傳感器的電極還具有疏水性，這意味著它們不會(huì)受潮，因此用戶可以在游泳和淋浴等水中活動(dòng)中佩戴該設(shè)備，這一點(diǎn)與其他ECG監(jiān)測設(shè)備不同。這些特性使其成為持續(xù)監(jiān)測的理想選擇，這也是可穿戴ECG設(shè)備的關(guān)鍵特性。”

這種ECG傳感器可以用于預(yù)防心臟病發(fā)作

這種ECG傳感器具有幫助心血管疾病患者預(yù)防心臟病發(fā)作的潛力，特別是在遠(yuǎn)程醫(yī)療保健以及門診診療情境中。心臟病發(fā)作經(jīng)常是在幾乎沒有預(yù)兆的情況下發(fā)生的。此外，如果不能進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，往往很難發(fā)現(xiàn)預(yù)警信號。

“近一半的心臟病發(fā)作患者直到為時(shí)已晚時(shí)才意識到發(fā)生了什么。我的夢想是使世界上不再有原本可以預(yù)防的心臟病發(fā)作。”Peter Elango說道，“RMIT團(tuán)隊(duì)正在探索如何將該ECG傳感器商業(yè)化，與合作伙伴探討潛在的市場機(jī)會(huì)。我們還提交了一項(xiàng)有關(guān)ECG傳感器的國際專利（PCT）申請。”

審核編輯：劉清