يحدد الباحثون التنسيب الأمثل لأقطاب عصابة الذراع
ترك رسالة
يحدد الباحثون الموضع الأمثل لأقطاب شارة الذراع
اتخذ الباحثون خطوة إلى الأمام في تطوير عصابة ذراع جديدة يمكنها تتبع النشاط الكهربائي للقلب دون استخدام أسلاك ضخمة أو مواد هلامية تلتصق بالجلد.
على وجه التحديد ، حدد الباحثون الموضع المثالي للأقطاب الثلاثة في تصميم طوق الذراع ، ومدى ضيق التصميم لاكتشاف أفضل الإشارات الكهربائية من القلب.
هذا الاكتشاف هو الأحدث في جهد متعدد المؤسسات لتطوير عصابة ذراع تقيس قيم مخطط القلب الكهربائي ، أو ECG ، والتي يمكن استخدامها لتتبع معدل ضربات القلب من خلال أسلاك الرصاص ECG. تخيل الباحثون في النهاية جهازًا يمكن أن يرتدي كفة ذراع طوال اليوم. ستعمل الطاقة الناتجة عن حرارة الجسم أو التمرين على تشغيل الجهاز.
قال المؤلف الرئيسي برادن إم لي ، طالب الدكتوراه في مدرسة ويلسون للمنسوجات بولاية نورث كارولاينا ، "هذه الدراسة هي الخطوة الأولى في تحديد جميع الأجزاء المكونة للشارة لجعلها حقيقة واقعة". "حددنا مواقع الأقطاب الكهربائية المثالية لجمع إشارة القلب ووجدنا تأثير ضغط شريط الذراع على جودة مخطط كهربية القلب."
درس الباحثون وضع القطب الكهربائي في مواقع مختلفة على الذراع اليسرى للمتطوعين من أجل تحديد الموضع الأمثل للأقطاب الثلاثة المستخدمة لتتبع النشاط الكهربائي للقلب. لقد حددوا أفضل موضع للأقطاب الكهربائية من 50 مجموعة مختلفة.
غالبًا ما تكون الأقطاب "مبللة" أو تُستخدم مع مادة هلامية في أجهزة تخطيط القلب ، لذلك يصمم الباحثون جهازًا يستخدم أقطابًا جافة ، والتي من المحتمل أن تكون جزءًا من جهاز يمكن ارتداؤه يمكن استخدامه لفترات طويلة من الزمن. قاموا أيضًا بقياس الضغط وإشارات القلب على ثلاثة أحجام مختلفة من الأساور لمعرفة مدى إحكام ارتداؤها.
قال المؤلف الرئيسي جيسي إس جور ، أستاذ هندسة النسيج والكيمياء والعلوم: "إذا لم يكن هناك ضغط كافٍ على سوار المعصم ، فلن نتمكن من الحصول على نفس نوعية البيانات التي نحتاجها".
لعمل نموذج أولي للشارة ، طبع الباحثون أقطابًا كهربائية على فيلم بلاستيكي باستخدام طريقة طباعة الشاشة التي تم اكتشافها في مختبر جور. ثم قاموا بتسخين وضغط الأقطاب الكهربائية على أقمشة البوليستر والياف لدنة.
قال M.Li. "نأمل في إيجاد طريقة يمكن ترجمتها بسهولة إلى عملية تصنيع المنسوجات."
يعد العمل جزءًا من جهد بحثي متعدد المؤسسات ممول من قبل National Science Foundation ويتم إجراؤه بواسطة مركز الأنظمة المتقدمة ذاتية التشغيل لأجهزة الاستشعار والتقنيات المتكاملة (ASSIST) استنادًا إلى الأبحاث الهندسية. يعمل الباحثون في المركز على تطوير أجهزة يمكن ارتداؤها يمكن تشغيلها بواسطة الطاقة الحرارية أو الميكانيكية للجسم. بالنسبة لعصابات الذراع ، فإنهم يبحثون عن كيفية الحصول على أفضل إشارة للقلب بأقل قدر من الطاقة.
صمم الباحثون سوار الذراع بثلاثة أقطاب كهربائية بدلاً من 12 حتى يتمكن مرتديها من تشغيلها. مع زيادة عدد الأسلاك ، التي تلتقط الإشارات الكهربائية للقلب بشكل أكثر دقة ، فإنها تعمل على تصميم يمكن لأي شخص من أي حجم ارتدائه بسهولة.
قال جور: "جزء من هدف مركز ASSIST هو تصميم إلكترونيات ذاتية التشغيل يمكن ارتداؤها". "لقد قمنا بموازنة الطاقة المطلوبة لأنظمة الاستشعار ومعالجة البيانات والاتصالات لمطابقة الطاقة التي من المحتمل أن تحصل عليها من جسمك."
نُشر البحث في مجلة IEEE Sensors Journal. قامت مؤسسة العلوم الوطنية بتمويل هذا العمل.
