นักวิจัยระบุตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปลอกแขนไฟฟ้า
ฝากข้อความ
นักวิจัยระบุตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปลอกแขนอิเล็กโทรด
นักวิจัยได้ก้าวไปอีกขั้นในการพัฒนาปลอกแขนแบบใหม่ที่สามารถติดตามกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจโดยไม่ต้องใช้ลวดขนาดใหญ่หรือเจลที่ติดกับผิวหนัง
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิจัยได้พิจารณาตำแหน่งที่เหมาะสมของขั้วไฟฟ้าทั้งสามในการออกแบบปลอกแขน และการออกแบบจะต้องรัดแน่นเพียงใดจึงจะตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าจากหัวใจได้ดีที่สุด
การค้นพบนี้เป็นความพยายามล่าสุดของหลายสถาบันในการพัฒนาปลอกแขนที่วัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจหรือ ECG ซึ่งเป็นค่าที่สามารถใช้เพื่อติดตามอัตราการเต้นของหัวใจผ่านสายวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ในที่สุดนักวิจัยก็จินตนาการถึงอุปกรณ์ที่สามารถสวมปลอกแขนได้ตลอดทั้งวัน พลังงานจากความร้อนในร่างกายหรือการออกกำลังกายจะให้พลังงานแก่อุปกรณ์
Braden M. Li ผู้เขียนนำ นักศึกษาปริญญาเอกจาก Wilson School of Textiles แห่ง NC State กล่าวว่า "การศึกษานี้เป็นขั้นตอนแรกในการระบุส่วนประกอบทั้งหมดของปลอกแขนเพื่อทำให้ปลอกแขนเป็นจริง" "เราระบุตำแหน่งอิเล็กโทรดในอุดมคติเพื่อรวบรวมสัญญาณหัวใจ และพบผลกระทบของแรงกดที่ปลอกแขนต่อคุณภาพ ECG"
นักวิจัยศึกษาการวางอิเล็กโทรดในตำแหน่งต่างๆ บนต้นแขนซ้ายของอาสาสมัคร เพื่อกำหนดตำแหน่งที่เหมาะสมของอิเล็กโทรดทั้งสามที่ใช้ในการติดตามกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจ พวกเขาพิจารณาตำแหน่งที่ดีที่สุดของอิเล็กโทรดจาก 50 ชุดที่แตกต่างกัน
อิเล็กโทรดมักจะ "เปียก" หรือใช้กับสารเจลในอุปกรณ์ ECG ดังนั้นนักวิจัยจึงออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้อิเล็กโทรดแบบแห้ง ซึ่งมีศักยภาพที่จะเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถใช้งานได้เป็นระยะเวลานาน พวกเขายังวัดความดันและสัญญาณหัวใจบนสายรัดข้อมือสามขนาดเพื่อดูว่าสวมใส่แน่นแค่ไหน
Jesse S. Jur ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมสิ่งทอ เคมี และวิทยาศาสตร์ กล่าวว่า "หากมีแรงกดบนสายรัดข้อมือไม่เพียงพอ เราจะไม่สามารถรับข้อมูลที่มีคุณภาพเท่าที่เราต้องการได้"
ในการสร้างต้นแบบปลอกแขน นักวิจัยพิมพ์อิเล็กโทรดลงบนฟิล์มพลาสติกโดยใช้วิธีการพิมพ์สกรีนที่ค้นพบในห้องทดลองของ Jur จากนั้นให้ความร้อนและกดอิเล็กโทรดลงบนผ้าโพลีเอสเตอร์และผ้าสแปนเด็กซ์
"การพิมพ์สกรีนเป็นกระบวนการแบบดั้งเดิมสำหรับการผลิตสิ่งทอ" M.Li กล่าว "เราหวังว่าจะพบวิธีที่สามารถแปลเป็นกระบวนการผลิตสิ่งทอได้อย่างง่ายดาย"
งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามวิจัยหลายสถาบันที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation และดำเนินการโดย Advanced Self-Powered Systems Center for Integrated Sensors and Technologies (ASSIST) จากการวิจัยทางวิศวกรรม นักวิจัยที่ศูนย์กำลังทำงานเพื่อพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานความร้อนหรือพลังงานกลของร่างกาย สำหรับปลอกแขน พวกเขากำลังมองหาวิธีรับสัญญาณหัวใจที่ดีที่สุดโดยใช้พลังงานน้อยที่สุด
นักวิจัยได้ออกแบบปลอกแขนให้มีขั้วไฟฟ้า 3 ขั้วแทนที่จะเป็น 12 ขั้ว เพื่อให้ผู้สวมใส่สามารถจ่ายไฟได้ ในขณะที่เพิ่มจำนวนสายไฟซึ่งจับสัญญาณไฟฟ้าของหัวใจได้แม่นยำยิ่งขึ้น พวกเขากำลังทำงานในการออกแบบที่ทุกคนทุกขนาดสามารถสวมใส่ได้อย่างง่ายดาย
"เป้าหมายส่วนหนึ่งของศูนย์ ASSIST คือการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง" Jur กล่าว "เราได้ปรับสมดุลของพลังงานที่จำเป็นสำหรับระบบเซ็นเซอร์ การประมวลผลข้อมูล และการสื่อสาร เพื่อให้ตรงกับพลังงานที่คุณน่าจะได้รับจากร่างกายของคุณ"
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร IEEE Sensors Journal มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติให้ทุนสนับสนุนงานนี้
