权威白癜风医院 http://www.wzqsyl.com/m/使用薄膜电子贴片或所谓的电子“纹身”进行生物监测正在为更好的信号质量、更高的患者舒适度和可穿戴性方面的医疗保健未来铺平道路。
使用薄膜电子贴片或所谓的电子“纹身”进行生物监测正在为更好的信号质量、更高的患者舒适度和可穿戴性方面的医疗保健未来铺平道路。
最近，在AdvancedFunctionalMaterials上发表的一篇文章中，来自卡内基梅隆大学（美国）和科英布拉大学（葡萄牙）的研究人员提出了一种用于高分辨率电生理监测的数字印刷电子生物贴纸的新颖实施方案。应用包括心电图（心脏监测）、脑电图（大脑活动监测）、眼电图（眼球运动监测）或肌电图（记录肌肉活动），用于手势分类和面部表情检测。
多电极生物电势记录系统的分层结构。A)根据其在体内的形状和位置，建议的贴片可用于检测多种电生理信号：脑电波(EEG)、眼球运动(EOG)、神经肌肉活动(EMG)、心脏活动(ECG)、和呼吸。B)组成电子补丁的各个层和组件。C）双相导电聚合物的三元微观结构示意图。D)在图案背景上完全印刷的柔性粘合剂贴片，证明基材的透明度。E)刚性模拟前端。
制作与设计
该系统由连接到刚性采集板的软贴片组成。
生物贴纸的活性层由印刷导线和由Ag-In-Ga-SIS聚合物制成的皮肤接口电极组成。[32]该电路很容易通过直接墨水书写打印，并且可以为每个用户定制。墨水和电极可以以m的分辨率和50m的厚度打印，从而实现高分辨率的多电极生物电子学。有源导电层与薄而灵活的接口印刷电路板对齐，并封装在两层所需形状的热塑性聚氨酯（TPU；每层厚度为50m）之间。所有层都通过类似于T恤冲压工艺的热压工艺无缝融合在一起。预先切割的医用级皮肤相容性丙烯酸粘合剂（60m厚）与背纸衬垫层压在一起，在融合前用作皮肤粘合层。在TPU和粘合剂层中，在电极位置预先设计了孔，以允许墨水和皮肤之间的直接电接触。刚性采集板由模拟前端（AFE）、处理器和无线通信模块组成。电子元件和贴片之间的接口是通过焊点建立的，从而在两者之间实现可靠的机械和电气连接。
通过去除粘合剂的剥离衬垫并对电子皮肤贴片施加轻微压力，可以实现与人体皮肤的保形和牢固的粘合。如图1A所示，根据电子皮肤在人体中的形状和位置，可以记录各种不同的信号，例如不同位置的心脏活动、大脑活动、眼球运动、呼吸或肌肉活动。实验部分介绍了软电子皮肤贴片和刚性采集PCB的详细材料清单和制造步骤。
所开发系统的舒适性和可用性不仅来自其重量轻（AFE板的重量为5.99克，而贴片的重量为8克，具体取决于应用），还来自其减小的尺寸。最终贴片的最大估计厚度约为m，对应于两个TPU层、Ag-In-Ga-SIS墨水和医用级粘合剂的叠层，而刚性生物电势记录板的尺寸仅为20×24×10毫米，使其非常适合日常使用，而不会影响用户的动作。
脑电图、眼电图和面部肌电图
制作了一个包含十个电极的贴片，用于记录大脑活动、眼球运动和面部肌肉活动。图描述了每个电极的位置和功能。图B显示了用户在前额和脸上佩戴贴片。简单且廉价的数字制造工艺能够制造具有精确电极位置和定制布局的患者专用贴片，完美适合每个用户。
A)EEG/EOG/EMG贴片和电极识别。B)将贴片放置在用户的面部和前额中。C）脑电波中的伯杰效应。当用户睁开眼睛时，阿尔法节律的幅度会减弱。在图中可以观察到当用户闭上眼睛时获得的EEG信号的更高幅度。D)通过放置在眼睛附近的EOG电极检测眼球运动。我们可以观察到，当检测到横向眼球运动时，左右电极显示出相反的极性。眨眼主要是垂直运动，通过放置在用户眼睛下方的EOG电极以更高的幅度检测到。E)由放置在咬肌顶部的EMG电极记录的咀嚼运动产生的肌肉伪影。
结果
首次证明，基于印刷软电子设备的多应用患者特定生物监测系统可在全身工作超过五天，即使在锻炼和每天淋浴时也是如此。
此外，与临床级Ag/AgCl电极相比，薄膜皮肤界面电极（使用软导电油墨印刷）受益于较低的电极-皮肤阻抗，从而提高了信号质量，同时也改善了患者舒适度。
