ECG生物传感器技术在医疗研发领域的应用案例

　　心脏运作可以揭露人体许多极具价值的信息，包括其健康状态、生活方式，甚至是情绪状态及心脏疾病的早期发病等。目前，光电容积图（PPG）和心电图（ECG）测量，是很多医疗设备甚至是可穿戴设备采用的生物传感器检测方式。

　　PPG与ECG测量

　　例如，PPG生物传感器就是一种无需测量生物电信号，就能获得心脏功能信息的光学技术，主要用于测量血氧饱和度。借助PPG技术，心率监护仪可集成到智能手表或护腕等可穿戴设备上，以达成连续监测的应用。

　　而ECG即心电图，是指心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着心电图生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形。心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。

展出的新型多功能神经刺激芯片，资料图

　　目前，ECG在研究人体对高山、高空、深海等环境的心脏活动变化时，有着广泛的应用。比如，上图是最近在上海举办的2019年亚洲国际消费电子展上，展出的一种多功能神经刺激芯片，该芯片通过采用脉搏波和ECG心电图传感器，只要测量电极和人体接触几十秒，如指尖按压、手握，身体其它部位接触等，就能实现测量。

　　超薄电子纹身：采用两个传感器监测心脏

　　之前，你或许听说过所谓的“电子纹身”，这是传统上用于监测心脏病患者心脏的刚性电极的一种更舒适、更长时间的替代品。据报道，现在一种新的方法比其他方法更准确地追踪心脏健康，因为它以两种方式进行追踪。

　　据悉，该设备由德克萨斯大学奥斯汀分校团队开发。这种设备包含两个薄膜传感器，一个由金和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料制成，另一个由称为聚偏二氟乙烯（PVDF）的聚合物制成。其中，后者是压电式的，这意味着它是基于压电效应的传感器。两个传感器都连接到薄薄的透明3M Tegaderm医用敷料上。

该电子纹身包含有两个薄膜传感器

　　电子纹身暂时被粘附在患者的胸部，随着患者的移动会进行延伸。研究人员表示，电子纹身不会引起任何不适，且可一次保持数天。目前，该设备必须硬连线到计算机，但在未来，随着设备的改进，该设备或许可以将数据无线传输到附近智能手机上的应用程序上。

　　而且，如上所述，电子纹身能够执行双重功能，同时利用其两个传感器通过SCG和ECG监测心脏。其中，SCG测量伴随心脏跳动的胸部振动。据该大学称，SCG是一种质量控制形式，表明心电图读数的准确性。

　　而ECG，则是反映心脏兴奋的电活动过程。在传统医疗设备中，监测心跳速率和心脏活动，是经由测量电生理讯号与ECG健康监测传感器来完成的，需要将电极连接到身体来量测心脏组织中所引发电气活动的信号。例如，最近，在

　　研究人员称，通过同步收集来自两个来源的数据，他们可以更加深入地了解心脏健康。目前，有关这项研究的一篇论文最近发表在《先进科学》杂志上。