科学家们推出了一种以海星为灵感的可穿戴心脏监测技术

Science Advances：Starfish-Inspired Wearable Bioelectronic Systems for Physiological Signal Monitoring During Motion and Real-Time Heart Disease Diagnosis

当我们运动时，现有的可穿戴设备很难准确地跟踪我们的心脏活动。但密苏里大学的研究人员发现，海星的五臂形状有助于解决这个问题。密苏里大学工程学院的陈思成（音译）和郑岩（音译）及其合作者受到海星翻转身体的启发——收缩一只手臂，并用其他手臂协调地挺直身体——创造了一种海星形状的可穿戴设备，可以实时跟踪心脏健康状况。由于这种受海星启发的设备在心脏附近的皮肤上有多个触点，因此它比智能手表等单一统一结构的传统可穿戴设备更稳定。这使得该设备可以收集更清晰、更准确的心脏数据——即使是在有人移动的时候。该设备可以方便地与智能手机应用程序配对，为用户提供健康洞察，并帮助检测潜在的心脏问题。

　　

当我们运动时，现有的可穿戴设备很难准确地跟踪我们的心脏活动。但密苏里大学的研究人员发现，海星的五臂形状有助于解决这个问题。

密苏里大学工程学院的Sicheng Chen和Zheng Yan及其合作者受到海星翻转身体的启发——收缩一只手臂，并用其他手臂协调地挺直身体——创造了一种海星形状的可穿戴设备，可以实时跟踪心脏健康状况。

由于这种受海星启发的设备在心脏附近的皮肤上有多个触点，因此它比智能手表等单一统一结构的传统可穿戴设备更稳定。这使得该设备可以收集更清晰、更准确的心脏数据——即使是在有人移动的时候。

该设备可以方便地与智能手机应用程序配对，为用户提供健康洞察，并帮助检测潜在的心脏问题。

“与海星类似，我们的设备有五个手臂，每个手臂都配备了传感器，可以同时捕捉心脏的电和机械活动，”主要作者Chen说。“目前大多数设备只专注于捕获一个信号，或者需要单独的设备同时跟踪多个信号。这使我们能够更全面地了解某人的心脏健康状况。”

人工智能智能心脏监测

该团队开发了一个人工智能驱动的系统，该系统从大量心脏数据中学习，包括来自健康个体和心脏病患者的信号。该系统使用智能技术，过滤掉与运动相关的干扰，并分析心脏信号，以确定某人的心脏是健康的还是有问题的迹象。调查结果显示在智能手机应用程序上。

这种基于人工智能的方法在90%以上的时间里都能正确识别出心脏病。由于该设备具有蓝牙功能，医生可以远程查看数据，使其成为医疗访问之间家庭监控的方便选择。

“这也比传统的临床心脏检查有好处，比如多普勒超声检查，通常需要病人保持静止才能得到准确的结果，”Chen说。

设计舒适和长期使用

该团队还在改进这些设备的长期可穿戴性。

“可穿戴设备的一大挑战是，长时间佩戴它们会引起皮肤刺激，”密苏里大学工程学院副教授Yan说。

为了解决这个问题，Yan的团队正在努力使该设备更舒适，对皮肤更友好。目前，这种设备是用一种特殊的凝胶粘在皮肤上的，但未来的版本将使用一种透气、亲肤的材料，以获得更大的舒适度。在过去的几年里，Yan的团队一直在改进这种材料。

这款受海星启发的设备还可以在佩戴时进行无线充电，确保不需要取下充电即可连续使用。

虽然仍处于早期开发阶段，但这种受海星启发的创新将自然、工程和人工智能结合在一起，可能会改变我们管理心脏健康的方式——让人们随时随地追踪心脏活动变得更容易、更可靠。

Starfish-Inspired Wearable Bioelectronic Systems for Physiological Signal Monitoring During Motion and Real-Time Heart Disease Diagnosis