Плоские сенсоры уходят в прошлое — микроиглы решают главную проблему ЭКГ: но выглядят совсем иначе
Сегодня медицинская диагностика и системы мониторинга активно используют электрофизиологические методы: от ЭКГ до анализа биоэлектрической активности мозга. Но стандартные плоские электроды имеют ограничения. Для работы им требуется большая площадь контакта, а сопротивление кожи искажает показания. Это влияет и на точность, и на комфорт пациента, особенно при длительном ношении сенсоров.
Как работает новое решение
Исследователи СПбГЭТУ "ЛЭТИ" предложили электроды на основе микроигл длиной менее 2 мм. Они проходят через роговой слой кожи — главный барьер для электрического сигнала — и обеспечивают чистую регистрацию данных. При этом такие электроды остаются минимально инвазивными и практически не вызывают дискомфорта.
Цитата разработчика
Младший научный сотрудник ИСЭФ СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Степан Евгеньевич Парфенович отметил, что микроигольчатые электроды, особенно изготовленные аддитивными методами, показали идентичную точность измерения импеданса по сравнению с традиционными, но требуют гораздо меньшей площади контакта и дают более стабильный сигнал.
Сравнение трёх технологий
Учёные протестировали три варианта:
-
стандартные плоские электроды,
-
электроды из металлических микроигл,
-
металлизированные полимерные микроиглы, созданные методом 3D-печати.
Испытания проводили на имитаторах кожи с помощью прецизионного измерителя импеданса. Лучшими оказались массивы из 25 металлизированных полимерных игл: они показывали результат, сопоставимый со стандартными электродами, но при площади контакта в 3,7 раза меньше.
Плюсы и минусы
| Плюсы | Минусы |
| Чистый и стабильный сигнал | Требуется точное производство |
| Минимальная площадь контакта | Пока ограниченное распространение |
| Совместимость с носимыми устройствами | Необходима адаптация под массовые трекеры |
| Более высокий комфорт при длительном ношении | Возможен скепсис у пациентов из-за "игл" |
Сравнение характеристик
| Тип электрода | Площадь контакта | Качество сигнала | Комфорт |
| Плоский | 144 мм² | Среднее | Ограниченный |
| Металлические микроиглы | Средняя | Высокое | Умеренный |
| Полимерные микроиглы (3D-печать) | в 3,7 раза меньше | Высокое | Высокий |
Советы шаг за шагом
-
При подборе датчиков ориентируйтесь на минимизацию искажений сигнала.
-
Для носимых устройств выбирайте компактные сенсоры с низкой площадью контакта.
-
В медицине отдавайте предпочтение решениям, обеспечивающим комфорт при длительном мониторинге.
-
Следите за новыми образцами носимой электроники: микроигольчатые электроды скоро могут стать стандартом.
Мифы и правда
• Миф: микроиглы причиняют боль.
Правда: они проникают всего на доли миллиметра и почти не ощущаются.
• Миф: чем больше площадь контакта, тем выше точность.
Правда: при высоком сопротивлении кожи сигнал искажается, а микроиглы его обходят.
• Миф: такие электроды нужны только врачам.
Правда: они могут использоваться и в фитнес-трекерах.
FAQ
Какую роль играют микроиглы в ЭКГ?
Они снижают сопротивление кожи и обеспечивают более чистый сигнал.
Можно ли использовать такие электроды дома?
Да, они подходят для носимых систем мониторинга и фитнес-трекеров.
Чем отличаются полимерные микроиглы от металлических?
Полимерные легче, технологичнее и могут изготавливаться 3D-печатью.
Ошибка → Последствие → Альтернатива
Ошибка: полагаться на плоские электроды для длительного мониторинга.
Последствие: искажения сигналов и низкий комфорт пациента.
Альтернатива: использовать микроигольчатые сенсоры, которые точнее и удобнее.
А что если…
Такие электроды станут массовыми? Тогда носимые медицинские устройства смогут контролировать здоровье комплексно: от ЭКГ до гидратации организма, а трекеры выйдут на новый уровень точности.
Подписывайтесь на Moneytimes.Ru
