Penyelidik Mengenalpasti Penempatan Optimum Elektrod Armband

Penyelidik mengenal pasti penempatan optimum elektrod lilitan lengan

Penyelidik telah mengambil langkah ke hadapan dalam membangunkan lilitan lengan baharu yang boleh mengesan aktiviti elektrik jantung tanpa menggunakan wayar atau gel besar yang melekat pada kulit.

Khususnya, para penyelidik menentukan penempatan ideal bagi tiga elektrod dalam reka bentuk lilitan, dan betapa ketat reka bentuk yang diperlukan untuk mengesan isyarat elektrik dari jantung dengan terbaik.

Penemuan itu adalah yang terbaru dalam usaha pelbagai institusi untuk membangunkan lilitan lengan yang mengukur nilai elektrokardiogram, atau ECG, yang boleh digunakan untuk menjejak kadar denyutan jantung melalui wayar plumbum ECG. Para penyelidik akhirnya membayangkan peranti yang boleh memakai manset lengan sepanjang hari. Tenaga daripada haba badan atau senaman akan menggerakkan peranti.

"Kajian ini adalah langkah pertama dalam mengenal pasti semua bahagian komponen lilitan untuk menjadikannya realiti, " kata penulis utama Braden M. Li, seorang pelajar kedoktoran di Wilson School of Textiles NC State. "Kami mengenal pasti lokasi elektrod yang ideal untuk mengumpul isyarat jantung dan mendapati kesan tekanan lilitan lengan pada kualiti ECG."

Para penyelidik mengkaji penempatan elektrod di pelbagai lokasi pada lengan atas kiri sukarelawan untuk menentukan penempatan optimum tiga elektrod yang digunakan untuk mengesan aktiviti elektrik jantung. Mereka menentukan penempatan elektrod terbaik daripada 50 kombinasi berbeza.

Elektrod selalunya "basah," atau digunakan dengan bahan gel dalam peranti ECG, jadi penyelidik mereka bentuk peranti yang menggunakan elektrod kering, yang berpotensi menjadi sebahagian daripada peranti boleh pakai yang boleh digunakan untuk jangka masa yang panjang. Mereka juga mengukur tekanan dan isyarat jantung pada tiga saiz gelang yang berbeza untuk melihat betapa ketatnya ia dipakai.

"Jika tidak ada tekanan yang mencukupi pada gelang tangan, maka kami tidak akan dapat mendapatkan kualiti data yang sama seperti yang kami perlukan," kata pengarang utama Jesse S. Jur, profesor kejuruteraan tekstil, kimia dan sains.

Untuk prototaip lilitan lengan, penyelidik mencetak elektrod pada filem plastik menggunakan kaedah percetakan skrin yang telah ditemui di makmal Jur. Mereka kemudiannya memanaskan dan menekan elektrod pada fabrik poliester dan spandeks.

"Percetakan skrin adalah proses yang sangat tradisional untuk pembuatan tekstil," kata M.Li. "Kami berharap dapat mencari cara yang boleh diterjemahkan dengan mudah ke dalam proses pembuatan tekstil."

Kerja ini adalah sebahagian daripada usaha penyelidikan pelbagai institusi yang dibiayai oleh Yayasan Sains Kebangsaan dan dikendalikan oleh Pusat Sistem Dikuasakan Diri Termaju untuk Sensor dan Teknologi Bersepadu (ASSIST) berdasarkan penyelidikan kejuruteraan. Penyelidik di pusat itu sedang berusaha untuk membangunkan peranti boleh pakai yang boleh dikuasakan oleh tenaga haba atau mekanikal badan sendiri. Untuk lilitan lengan, mereka sedang mencari cara untuk mendapatkan isyarat jantung terbaik dengan jumlah tenaga yang paling sedikit.

Para penyelidik mereka bentuk lilitan lengan dengan tiga elektrod dan bukannya 12 supaya pemakainya dapat menggerakkannya. Sambil menambah bilangan wayar, yang menangkap isyarat elektrik jantung dengan lebih tepat, mereka sedang mengusahakan reka bentuk yang boleh dipakai oleh sesiapa sahaja dalam sebarang saiz.

"Sebahagian daripada matlamat pusat ASSIST adalah untuk mereka bentuk elektronik boleh pakai berkuasa sendiri," kata Jur. "Kami telah mengimbangi kuasa yang diperlukan untuk sistem penderia, pemprosesan data dan komunikasi untuk memadankan tenaga yang mungkin anda peroleh daripada badan anda."

Penyelidikan itu diterbitkan dalam Jurnal Sensor IEEE. Yayasan Sains Kebangsaan membiayai kerja ini.