摘要
无线,舒适的设备使用可伸缩的电子传输心电图,心率,呼吸,运动数据到设备,如智能手机。计划包括健康参数,如温度、血氧和血压…
无线,舒适的设备使用可伸缩的电子传输心电图,心率,呼吸,运动数据到设备,如智能手机。包括体温、血氧和血压等健康参数的计划正在进行中。

一种由可伸缩的电子设备制成的无线可穿戴显示器,可以对成人、婴儿和幼儿进行舒适的长期健康监测,而无需担心皮肤损伤或由传统的导电凝胶传感器引起的过敏反应。
这款柔软、舒适的监控器可以将心电图、心率、呼吸频率和运动活动数据传输到15米以下的便携式记录设备,如智能手机或平板电脑。这些电子元件被安装在可伸缩的衬底上,并通过可与嵌入其中的医用薄膜拉伸的打印连接器连接到类似皮肤的金色电极上。
“<我>这卫生监控的一个关键优势年轻孩子总是移动,因为活动的软保形装置可以容纳温柔集成到皮肤,“Woon-Hong Yeo说,助理教授乔治·w·伍德拉夫机械工程学院和华莱士·h·库尔特在乔治亚理工学院生物医学工程系。" 这是为了满足人们对电子健康监测的需求,他们的敏感皮肤可能受到传统监测的伤害。
7月24日,《先进科学》杂志报道了该监测的详细情况。这项研究得到了亚特兰大儿童保健中心(Children’s Healthcare of Atlanta)的Imlay创新基金(Imlay Innovation Fund)、NextFlex(柔性混合电子制造研究所)以及佐治亚理工学院(Georgia Tech)电子与纳米技术研究所(Institute for Electronics and nano - nano)的一笔种子拨款的支持。
由于该设备符合皮肤,它避免了典型的金属-凝胶电极在皮肤上运动可能产生的信号问题。该设备甚至可以从走路、跑步或爬楼梯的人那里获得准确的信号。
他说:“当你把传统的电极放在胸部时,坐着或走路时的运动产生的运动伪影很难与你想要测量的信号分开。”" 因为我们的设备是软的和适形的,它随着皮肤移动,提供的信息,不能看到与传统传感器的运动伪影。"
亚特兰大儿童保健中心(children 's Healthcare of Atlanta)的儿科心脏病专家凯文·马赫(Kevin Maher)博士说,使用无线健康监测仪进行持续评估,可以改善对儿童的评估,并帮助临床医生更早地识别趋势,可能有助于在病情发展之前进行干预。
Maher说:“从呼吸系统和心血管系统产生的连续数据可以应用先进的诊断技术来检测临床状态的变化、对治疗的反应和实施早期干预。”" 一种能够准确地跟踪儿童每一次呼吸的设备,可以在疾病出现更严重症状之前进行早期识别和干预。"
他说,如果在家里使用可穿戴式显示器,可能会检测到原本不明显的变化。在临床环境中,无线设备可以让孩子们感觉更少的“拴在设备上”。Maher补充道:“我认为这一设备是儿科保健领域的一个重大变革,我很高兴能与佐治亚理工学院合作开展这一项目。”
显示器使用三个嵌入在薄膜中的金电极,薄膜中还包含电子处理设备。整个健康监测器的直径只有3英寸,正在开发的更先进的版本将只有这个尺寸的一半。无线显示器现在由一个小的可充电电池供电,但未来的版本可能会用一个外部射频充电系统取代电池。
Yeo和他的合作者,包括第一作者和博士后Kim Yun-Soung,正专注于儿童应用,因为需要对儿童进行动态监测。然而,他们设想健康监测器也可以用于其他病人群体,包括可能也有敏感皮肤的老年人。对于成年人来说,这将会带来额外的好处。
Yeo说:“我的>显示器可以戴好几天,也许可以戴两个星期。" The film is防水的,所以一个成年人可以穿着它洗澡。电子元件使用后可回收。
已经开发了两个版本的监视器。一种是基于医用胶带,设计用于医院或其他护理机构的短期使用,而另一种使用经批准用于伤口护理的软弹性体医用薄膜。后者可以在皮肤上停留更长时间。
Yeo解释说:“这些设备完全干燥,不需要凝胶就能从皮肤上接收信号。”皮肤和超薄传感器之间没有任何东西,所以戴起来很舒服。
由于显示器可以长时间佩戴,它可以提供心电图数据的长期记录,有助于了解潜在的心脏问题。Yeo说:“我们使用深度学习来监测这些信号,同时将它们与更大范围的患者的数据进行比较。”如果检测到异常,可以通过智能手机或其他连接设备无线报告。
显示器电路的制作使用了薄膜,网状图案的铜,可以弯曲与软基板。芯片是唯一不灵活的部分,但他们是安装在应变隔离软衬底,而不是传统的塑料电路板。
作为下一步,杨紫琼计划缩小该设备的尺寸,并增加一些功能来测量其他与健康相关的参数,如温度、血氧和血压。一个重要的里程碑将是一项临床试验,以评估与传统健康监测仪相比的表现。
对于专攻纳米和微工程的杨荣文来说,看到该设备进入临床试验并最终用于儿童医院的前景是一个强大的激励。
他说:“对我来说,看到我们研发的产品能够帮助那些正在遭受痛苦的人,这将是我的梦想成真。”我们都希望看到科学和工程的发展转化为更好的病人护理。
来源:Medindia
此文系悬壶济世网原创整理,没有授权,请勿转载!