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北卡罗来纳州立大学的研究人员在开发一个可以追踪心脏的电力活动的臂带上迈出了一步的前进，而无需在皮肤上需要庞大的布线或粘性凝胶。
具体地，研究人员确定了三个电极在其带设计中的理想放置，并且需要佩戴带的频段紧密，以最佳地检测来自心脏的电信号。
这发现是最新的进步多机构努力开发带心电图或ECG，测量以跟踪心率的臂带。它们最终设想了一整天可以穿着手臂套筒的装置，由身体热或运动捕获的能量供电。
“这项研究是识别所有组件的第一步，使臂带成为现实，”这项研究的第一作者说，布拉登姆李，博士。NC州威尔逊纺织学院的候选人。“我们确定了收集心脏信号的理想电极位置，并弄清楚臂带压力如何影响心电图质量。”
在研究中，研究人员研究了志愿者左上臂上的各个位置的电极的放置，以识别三个电极的最佳放置以跟踪心脏的电活动。他们确定了50种不同组合中的最佳安排。虽然电极通常使用“湿，”或在心电图中的凝胶物质，研究人员正在研究将使用干电极的设计，因为它们具有在更长的时间内使用的电位作为可穿戴设备的一部分。。
它们还测量了三种不同尺寸的频段的压力和心脏信号，以便理解需要佩戴的紧张程度。
“如果我们没有足够的压缩，那么我们没有得到相同的数据质量，我们需要，”这项研究的高级作者说：Jesse S. Jur.，纺织工程教授，化学和核武器国家教授。
它们通过筛网将电极印刷成塑料薄膜通过在NC状态下的JuR的实验室中的先前研究中的方法中印刷到塑料膜中。然后，将电极加热到聚酯和氨纶面料上。
“丝网印刷是纺织制造中的一个非常传统的过程，”李说。“我们想选择一个可以轻松翻译成纺织过程的制造过程。”
这项工作是由美国国家科学基金会资助的、基于工程研究的多机构研究工作的一部分集成传感器和技术的先进自动系统中心（辅助）．该中心的研究人员正致力于开发可穿戴设备，这种设备可以由人体自身的热能或机械能提供动力。对于臂章，他们正在努力设计以获得最佳的心脏信号，同时使用最少的能量。
他们设计的臂带有三个电极，而不是12个，这样就有可能由佩戴者供电。虽然增加导线的数量可以更准确地捕捉心脏电信号，但他们正在研究一种更容易佩戴的设计，任何体型的人都可以佩戴。
“ASSIST中心的部分目标是设计自供电、可穿戴的电子产品，”朱尔说。“我们一直在平衡传感器系统、数据处理和通信所需的能量，以匹配你可能从人体获得的能量。”
这学习，“扶手形式因素对可穿戴的心电图监测性能，”在线发布IEEE传感器杂志2月18日，2021年2月。它是李，法尔，阿曼达C.米尔斯队的授权，塔斯坦J.Flewwellin，Jacklyn Herzberg，Azin Saberi Bosari，Michael Lim和Yaoyao Jia。该研究得到了美国国家科学基金会，通过工程研究中心，为授予EEC 1160483的集成传感器和技术（助攻）进行了先进的自动系统。
-Oleeniacz-
编辑的注释:下面是摘要。
迪伊：10.1109 / JSEN.2021.3059997.
发表在线在IEEE传感器杂志2021年2月18日
作者：李，法院，阿曼达C.米尔斯，塔斯坦J.Flewwellin，Jacklyn Herzberg，Azin Saberi Bosari，Michael Lim和Yaoyao Jia。
抽象的当前可穿戴技术的创新状态下，有大量的生物监测设备可用于记录用户的心电图(ECG)，这是心血管健康的一个关键指标。在这些设备中，臂带形式的因素为电子系统的集成提供了一个方便的一体化平台;然而，目前的许多文献并没有解决适当的电极位置和接触压力，以实现可靠的系统级心电传感。因此，本文将阐明电极位置和接触压力对佩戴在左臂上侧的电子纺织臂带的心电传感性能的作用。我们首先进行心电信号表征，以验证理想的臂带电极放置，以测量高质量的信号，而不牺牲实际装配的臂带。然后，我们将臂带与上臂之间的接触压力作为臂带大小的函数建立模型并进行实验量化，臂带大小是决定皮肤电极阻抗和心电信号质量的关键参数。最后，我们评估臂带形状因素的大小如何影响其心电传感性能。我们的实验结果证实，在500 Pa到1500 Pa之间显示模拟接触压力的臂环可以获得心电信号。然而，实验接触压力为1297±102 Pa的臂带尺寸与湿电极基准相比具有相似的信噪比(SNR)，表现出最佳性能。本工作中讨论的基本设计参数为设计未来的电子纺织品和可穿戴形式因子提供了一个基准，具有高效的传感性能。
