新型智能纺织电极可精确监测心律非常适合健身

可拉伸，可弯曲的“智能”纺织品有望重塑各种服装，为将先进的监控技术集成到日常用品中创造了新的机会。零售商已经从健身和户外装备开始对水域进行测试。一个报告从技术分析机构Gartner节目销售智能服装在2022年从几乎无法测量暴涨，2014年1900万的出货量。

德雷珀大学和科罗拉多大学博尔德分校的一个团队正在推动这项技术的发展，该团队正在运用神经科学和心理生理学来构建诸如集成在智能纺织品中的响应技术。最近，团队发现了能力差距。他们发现可穿戴式传感器系统在监测心率方面似乎不如传统电极好。因此，他们着手寻找更好的方法。

Katya Arquilla以Draper Fellow的身份设计了用于人类航天的传感器系统，他测试了用缝制的纺织电极代替传统的凝胶电极(安装在3引线，胸部安装)的心电图(ECG)监测的可行性。“关键问题是，缝制的纺织电极是否可以按照与传统电极相同的保真度，对ECG进行监测，以获得所需的指标。市售可穿戴设备通常无法检测完整的ECG波形，因此我们希望缩小这一差距。”

团队研究了一些选择，但对当前的方法不满意。可以印刷在织物表面上的导电墨水基电极容易破裂，从而导致导电表面破裂以及运动过程中的电阻变化。他们还探索了可在平面上印刷的电路板(P-FCB)，该电路板可类似地印刷在织物表面上，但需要先进的制造方法来生产导电胶。

团队设计的解决方案涉及制造直接集成在衣服中的“干”电极。德雷珀(Draper)以人为本的解决方案科学家安德里亚·韦伯(Andrea Webb)解释说：“由于我们的设备贴合皮肤，因此避免了通常由类似的干电极在皮肤上运动引起的噪音和伪影问题。该设备最终应该能够提供来自行走，跑步或爬楼梯的人的准确信号。”

在对该设备进行了一系列验证测试(包括ECG监测，与人体的舒适度调查，拉伸测试和清洗循环)后，性能并未降低。器件性能在能够检测到完整的ECG波形方面也与传统电极相匹配，这对于团队来说是一个关键发现。

作者在提交给Sensors的研究论文中描述了新的传感器系统。合著者包括博士学位的Arquilla。科罗拉多博尔德大学的候选人;艾莉森·安德森(Allison Anderson)，阿奎拉(Alquilla)的学术顾问，同时也是CU博尔德生物航空实验室的航空航天工程科学助理教授;和韦伯(Draper)以人为本的解决方案首席科学家。

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