基于干電極的防水ECG傳感器可減少對人體皮膚的刺激

這種小型心電圖（ECG）傳感器有望在提高舒適度的同時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、準確地識別患者的心臟健康問題。這些醫療設備專門用于檢測和記錄心臟的電生理活動，是預警患者尋求適當醫療救助的重要工具。近年來，醫療創新的進步極大地提升了ECG傳感器技術。

據麥姆斯咨詢報道，近期，來自澳大利亞皇家墨爾本理工大學（Royal Melbourne Institute of Technology，RMIT）的研究團隊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最大限度地減少對人體皮膚的刺激。研究人員強調，相比于市售的傳統心臟監測設備，這種輕便的ECG傳感器具有更好的性能。相關研究成果以“Dry electrode geometry optimization for wearable ECG devices”為題發表在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，為了解心臟的節律性和整體功能提供了重要依據。

ECG傳感器被廣泛應用于醫療領域，以用于診斷各種心臟疾病、監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備中，從而實現持續的心率監測。

根據官方發布的消息，RMIT團隊的目標是改進這種ECG傳感器電極的設計和制備材料，以獲得更好的性能和舒適度。他們最新開發的ECG傳感器僅重10克，與其它同類設備上百克的典型重量形成鮮明對比。

這種ECG傳感器的獨特之處在于它的無凝膠設計，這大大降低了其對人體皮膚產生刺激的風險，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設備通常非常笨重，其利用12個‘濕’電極將患者與設備相連，而RMIT團隊發明的ECG傳感器可以放在手掌中。該ECG傳感器僅有3個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的心臟發出的最輕微的信號，而且還可以循環使用?！盧MIT教授Madhu Bhaskaran說。

研究團隊還進行了實驗來測試該ECG傳感器的效能。實驗旨在評估這款3電極ECG原型與市售的12電極可穿戴ECG監測設備相比的傳感能力。

結果表明，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）良好地記錄心臟的電生理活動。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，這使其成為老年人護理行業的理想選擇。

“干電極優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生刺激的可能性?！痹撗芯空撐牡牡谝蛔髡?、博士生Peter Elango說。

Peter Elango進一步解釋說：“這種ECG傳感器的電極還具有疏水性，這意味著它們不會受潮，因此用戶可以在游泳和淋浴等水中活動中佩戴該設備，這一點與其他ECG監測設備不同。這些特性使其成為持續監測的理想選擇，這也是可穿戴ECG設備的關鍵特性?！?/p>

這種ECG傳感器可以用于預防心臟病發作

這種ECG傳感器具有幫助心血管疾病患者預防心臟病發作的潛力，特別是在遠程醫療保健以及門診診療情境中。心臟病發作經常是在幾乎沒有預兆的情況下發生的。此外，如果不能進行持續監測，往往很難發現預警信號。

“近一半的心臟病發作患者直到為時已晚時才意識到發生了什么。我的夢想是使世界上不再有原本可以預防的心臟病發作?！盤eter Elango說道，“RMIT團隊正在探索如何將該ECG傳感器商業化，與合作伙伴探討潛在的市場機會。我們還提交了一項有關ECG傳感器的國際專利（PCT）申請?！?/p>

審核編輯：劉清