دانشمندان حسگری ساخته‌اند که سطح استرس را از طریق پوست اندازه‌گیری می‌کند

طبیعت: حسگری برای ارزیابی استرس با استفاده از فعالیت الکتریکی پوست ساخته شده است.

به گزارش مجله خبری نگار، مهندسان دانشگاه ملی سنگاپور یک حسگر پوشیدنی ساخته‌اند که قادر است با استفاده از سیگنال‌های بدن، حتی هنگام حرکت، میزان خستگی و استرس را تشخیص دهد. نتایج این مطالعه در مجله Nature Sensors منتشر شده است.

ردیاب‌های تناسب اندام مدرن و دستگاه‌های پزشکی پوشیدنی تلاش می‌کنند تا معیار‌های قلبی عروقی را رصد کنند، اما دقت آنها در حین پیاده‌روی یا سایر فعالیت‌های بدنی به شدت کاهش می‌یابد. حرکات بدن و عضلات تداخل قابل توجهی ایجاد می‌کنند و تجزیه و تحلیل سیگنال‌های ضعیف قلب و فشار خون را دشوار می‌کنند.

برای پرداختن به این مشکل، تیم تحقیقاتی پلتفرمی مبتنی بر متاهیدروژل ایجاد کرد - ماده‌ای نرم که به پوست می‌چسبد و به فیلتر کردن نویز در سطح حسگر کمک می‌کند.

درون هیدروژل، نانوذرات ریزساختار‌هایی را تشکیل می‌دهند که ارتعاشات مکانیکی را جذب کرده و اختلالات حرکتی را کاهش می‌دهند. همزمان، یک الکترولیت ویژه آب-گلیسرول، سیگنال‌های قلبی با فرکانس پایین را منتقل کرده و نویز الکتریکی با فرکانس بالا تولید شده در عضلات را سرکوب می‌کند. سپس الگوریتم‌های یادگیری ماشین هرگونه تداخل باقی مانده را حذف کرده و داده‌های حاصل را تجزیه و تحلیل می‌کنند.

این ترکیب به طور قابل توجهی کیفیت سیگنال الکتروکاردیوگرام را بهبود بخشید. نسبت سیگنال به نویز از ۵.۱۹ به ۳۷.۳۶ دسی‌بل افزایش یافت که مطابق با استاندارد‌های بالینی و فراتر از عملکرد اکثر ردیاب‌های تجاری بود.

با استفاده از این داده‌ها، سیستم یادگیری ماشینی توانست سطح خستگی را با دقت تقریبی ۹۲٪ در آزمایش ارزیابی کند. دانشمندان توضیح می‌دهند که خستگی و استرس در عملکرد سیستم عصبی خودکار منعکس می‌شوند و در تغییرات ضربان قلب، فشار خون و ویژگی‌های نوار قلب (ECG) آشکار می‌شوند.

به گفته محققان، این فناوری می‌تواند به طور عینی به ردیابی فرسودگی شغلی، استرس و خستگی مزمن کمک کند، به خصوص در افرادی که شغلشان نیاز به تمرکز بالا دارد، مانند رانندگان، کنترل‌کنندگان ترافیک هوایی، پزشکان یا اپراتور‌های تجهیزات پیچیده.

علاوه بر این، این پلتفرم قادر به ثبت سایر سیگنال‌های زیستی - تنفس، صدا‌های قلب، امواج مغزی و حرکات چشم - است که آن را به ابزاری امیدوارکننده برای نظارت بر سلامت روان و جسم تبدیل می‌کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری