只需佩戴一條精緻「吊墜」，就可以在日常活動中進行持續的、不受運動限制的心電圖監測。記者從清華大學獲悉，該校集成電路學院任天令教授團隊開發出一種無運動束縛動態12導聯心電系統，實現了無感佩戴、有效抑制運動干擾信號以及低功耗原位實時信號處理的優勢集成。這一成果也是研究團隊在紋身式電子皮膚領域的最新突破，為可穿戴醫療設備的發展提供了新思路。
上述成果以「基於無感化電子的運動非束縛動態心電系統」為題，於近日在《自然·通訊》發表。
心血管疾病是全球範圍內導致人類死亡的重要原因。心電圖在心血管疾病的預防、診斷和預後中起著至關重要的作用。12導聯心電圖包括6個肢體導聯和6個胸前導聯，是臨床最常使用的心電檢查手段。然而，目前缺乏用戶友好且高精度的長期動態12導聯心電圖監測設備，導致心血管風險篩查和評估難以實現大規模普及與常態化應用，進而加劇了因病情惡化患者增多而引發的醫療資源緊張問題。
為了實現長期心電智能監測，針對傳統12導聯心電設備佩戴不適、運動干擾以及續航不足三大問題，研究團隊開發了一種無運動束縛的動態12導聯心電系統（mu-dcg系統），實現了無感化佩戴、抗運動偽影以及低功耗原位實時信號處理的優勢集成。
「mu-dcg系統類似一位持續監測心臟健康的『隱形醫生』，如影隨形卻又不影響用戶日常生活。」任天令介紹，mu-dcg系統結合了貼合皮膚的柔性電子技術以及先進的邊緣ai加速硬體與軟體技術，分為貼附於皮膚的軟模塊和外置硬模塊。其中，皮膚上的軟模塊所包含的柔性電子器件具有優異的皮膚適配性，其厚度小於50 µm （約等於人髮絲直徑），可拉伸性超過50%，同時具備良好的粘附性和透氣性；外置硬模塊包含了系統數據處理和傳輸所需的計算單元、無線通信模塊以及電池等組件，並封裝於時尚的吊墜式外殼中。此外，為了便於皮膚組裝，mu-dcg系統採用壓力激活式柔性皮膚插座，可以在動態運動中穩定連接軟模塊和硬模塊。
圖（a）mu-dcg系統實現無感化佩戴、抗運動偽影以及低功耗原位實時信號處理的優勢集成
圖（b）mu-dcg系統的實物照片和結構示意圖
通過用戶佩戴體驗、心血管專家盲法評估以及功耗測試，研究團隊進一步驗證了該系統具有優越的舒適性、準確性和長期的可穿戴性，能夠在日常活動中進行持續的、不受運動限制的心電圖監測，以增強醫療診斷和研究。
「除此之外，mu-dcg還為未來的人機融合醫療保健應用建立了一個開創性的設計策略，為在不同環境中開發持續的、個性化的健康監測解決方案開闢了新途徑。」任天令說。
（光明日報全媒體記者 鄧暉）
來源：光明日報全媒體記者 鄧暉
責編：張永群
編輯：吳亞琦
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