Vísindamenn bera kennsl á bestu staðsetningu armbandsrafskauta

Vísindamenn bera kennsl á ákjósanlega staðsetningu armbands rafskauta

Vísindamenn hafa tekið skref fram á við í þróun nýs armbands sem getur fylgst með rafvirkni hjartans án þess að nota fyrirferðarmikla víra eða gel sem festast við húðina.

Nánar tiltekið ákváðu vísindamennirnir ákjósanlega staðsetningu rafskautanna þriggja í armbandshönnuninni og hversu þétt hönnunin þyrfti að vera til að greina rafboð frá hjartanu sem best.

Uppgötvunin er sú nýjasta í átaki fjölstofnana til að þróa armband sem mælir hjartalínurit, eða hjartalínurit, gildi sem hægt er að nota til að fylgjast með hjartslætti í gegnum hjartalínurit. Rannsakendur sáu að lokum fyrir sér tæki sem gæti verið með handlegg allan daginn. Orka frá líkamshita eða hreyfingu mun knýja tækið.

"Þessi rannsókn er fyrsta skrefið í að bera kennsl á alla hluti armbandsins til að gera það að veruleika," sagði aðalhöfundur Braden M. Li, doktorsnemi við Wilson School of Textiles í NC State. "Við fundum tilvalin staðsetningar rafskauta til að safna hjartamerki og fundum áhrif armbandsþrýstings á gæði hjartalínuritsins."

Rannsakendur rannsökuðu staðsetningu rafskauta á ýmsum stöðum á vinstri upphandlegg sjálfboðaliðanna til að ákvarða bestu staðsetningu rafskautanna þriggja sem notuð eru til að fylgjast með rafvirkni hjartans. Þeir ákváðu bestu staðsetningu rafskauta úr 50 mismunandi samsetningum.

Rafskautin eru oft „blaut“ eða notuð með hlaupefni í hjartalínuriti tæki, þannig að vísindamenn eru að hanna tæki sem notar þurr rafskaut, sem geta verið hluti af klæðanlegu tæki sem hægt er að nota í langan tíma. Þeir mældu einnig þrýsting og hjartamerki á þremur mismunandi stærðum af armböndum til að sjá hversu þétt þau voru borin.

„Ef það er ekki nægur þrýstingur á armbandið, þá munum við ekki geta fengið sömu gæði gagna og við þurfum,“ sagði aðalhöfundurinn Jesse S. Jur, prófessor í textílverkfræði, efnafræði og vísindum.

Til að frumgerð armbandsins prentuðu vísindamennirnir rafskaut á plastfilmu með skjáprentunaraðferð sem hefur fundist í rannsóknarstofu Jur. Þeir hituðu síðan og þrýstu rafskautunum á pólýester- og spandexdúk.

"Skjáprentun er mjög hefðbundið ferli fyrir textílframleiðslu," sagði M.Li. "Við vonumst til að finna leið sem auðvelt er að þýða yfir í textílframleiðsluferli."

Verkið er hluti af fjölstofna rannsóknarátaki sem styrkt er af National Science Foundation og framkvæmt af Advanced Self-Powered Systems Center for Integrated Sensors and Technologies (ASSIST) byggt á verkfræðirannsóknum. Vísindamenn við miðstöðina vinna að því að þróa tæki sem hægt er að nota sem hægt er að knýja á eigin hitauppstreymi eða vélrænni orku líkamans. Fyrir armböndin eru þeir að skoða hvernig á að fá besta hjartamerki með minnstu orku.

Rannsakendur hönnuðu armbandið með þremur rafskautum í stað 12 svo að sá sem ber það gæti knúið það. Þó að fjölga vírum, sem fanga rafboð hjartans nákvæmari, eru þeir að vinna að hönnun sem allir af hvaða stærð sem er geta auðveldlega klæðst.

"Hluti af markmiði ASSIST miðstöðvarinnar er að hanna sjálfknúna rafeindabúnað," sagði Jur. „Við höfum verið að jafna kraftinn sem þarf fyrir skynjarakerfi, gagnavinnslu og fjarskipti til að passa við þá orku sem þú ert líklegri til að fá úr líkamanum.

Rannsóknin var birt í IEEE Sensors Journal. Vísindasjóðurinn styrkti þessa vinnu.