使用降噪机制的透气、无线、薄膜可穿戴生物贴片,ACS Applied Electronic Materials

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使用降噪机制的透气、无线、薄膜可穿戴生物贴片
ACS Applied Electronic Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-01-12 , DOI: 10.1021/acsaelm.1c01107
Nathan Rodeheaver _{1,

2} , Hojoong Kim _{1,

2} , Robert Herbert _{1,

2} , Hojin Seo _{1,

2} , Woon-Hong Yeo _{1,

2,

3,

4}

Affiliation

安装在皮肤上的可穿戴电子设备容易出现多种来源的运动伪影，包括传感器分层、电极接触变化、皮肤应变、设备移动和皮肤水合作用变化。可穿戴电子设备的发展不断增加，可以在日常生活中进行持续的生理监测。然而，这些设备在弯曲、提升和伸展等运动过程中往往无法记录准确的信号。在长时间和重复使用过程中，由于出汗或灰尘导致附着力下降等因素，运动伪影也会加剧。在这里，我们介绍了一种采用增强降噪机制的透气、无线可穿戴生物贴片。透气性好，应变隔离设计是通过计算建模和实验研究开发的，并在日常活动和锻炼中与人类受试者进行了验证。这种柔软、轻便的可穿戴设备由透气的弹性膜和可拉伸的薄膜连接器制成。与类似的商业健康监测器相比，皮肤状生物贴片的外形尺寸更小，同时无需粘合剂或带子即可保持亲密接触。此外，我们通过可重复使用的弹性体基材展示了出色的排汗和皮肤温度调节功能。总之，这种设计可以管理设备运动、减少皮肤压力、减少静电噪声并去除汗水，以提供高质量、实时、连续的心电图记录，而不会丢失数据。轻巧的可穿戴设备由透气的弹性膜和可拉伸的薄膜连接器制成。与类似的商业健康监测器相比，皮肤状生物贴片的外形尺寸更小，同时无需粘合剂或带子即可保持亲密接触。此外，我们通过可重复使用的弹性体基材展示了出色的排汗和皮肤温度调节功能。总之，这种设计可以管理设备运动、减少皮肤压力、减少静电噪声并去除汗水，以提供高质量、实时、连续的心电图记录，而不会丢失数据。轻巧的可穿戴设备由透气的弹性膜和可拉伸的薄膜连接器制成。与类似的商业健康监测器相比，皮肤状生物贴片的外形尺寸更小，同时无需粘合剂或带子即可保持亲密接触。此外，我们通过可重复使用的弹性体基材展示了出色的排汗和皮肤温度调节功能。总之，这种设计可以管理设备运动、减少皮肤压力、减少静电噪声并去除汗水，以提供高质量、实时、连续的心电图记录，而不会丢失数据。此外，我们通过可重复使用的弹性体基材展示了出色的排汗和皮肤温度调节功能。总之，这种设计可以管理设备运动、减少皮肤压力、减少静电噪声并去除汗水，以提供高质量、实时、连续的心电图记录，而不会丢失数据。此外，我们通过可重复使用的弹性体基材展示了出色的排汗和皮肤温度调节功能。总之，这种设计可以管理设备运动、减少皮肤压力、减少静电噪声并去除汗水，以提供高质量、实时、连续的心电图记录，而不会丢失数据。

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Breathable, Wireless, Thin-Film Wearable Biopatch Using Noise-Reduction Mechanisms

Skin-mounted wearable electronics are prone to motion artifacts from many sources, including sensor delamination, changes in electrode contact, skin strain, device movement, and changes in skin hydration. There continues to be increased development of wearable electronics that enable continuous physiological monitoring throughout daily life. However, these devices often fail to record accurate signals during movement such as bending, lifting, and stretching. Motion artifacts are also intensified during prolonged and repeated use from factors like decreased adhesion by sweating or dust. Here, we introduce a breathable, wireless wearable biopatch using an enhanced noise-reduction mechanism. The air-permeable, strain-isolated design is developed through computational modeling and experimental study and validated with human subjects during daily activities and exercise. The soft, lightweight wearable device is made with a breathable elastomeric membrane and stretchable thin-film connectors. The skin-like biopatch has a smaller form factor than comparable commercial health monitors while maintaining intimate contact without the need for adhesives or straps. In addition, we demonstrate superior sweat-wicking and skin temperature regulation with a reusable elastomer substrate. Together, this design can manage device movement, reduce skin strain, decrease electrostatic noise, and remove sweat to provide high-quality, real-time, continuous electrocardiogram recordings without data loss.

更新日期：2022-01-25

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