集成电路学院合作开发出无运动束缚的动态12导联心电系统
新清华 2025年04月25日 第2361期 学术前沿
MU-DCG系统实现无感化佩戴、抗运动伪影以及低功耗原位实时信号处理的优势集成。
本报讯 4月5日,集成电路学院任天令教授团队在《自然·通讯》(Nature Communications)期刊上发表了题为“基于无感化电子的运动非束缚动态心电系统”的研究论文,报道了研究团队在纹身式电子皮肤方面取得的最新突破。
研究团队开发了一种无运动束缚的动态12导联心电系统(MU-DCG),实现了无感化佩戴、抗运动伪影以及低功耗原位实时信号处理的优势集成。MU-DCG类似一位持续监测心脏健康的“隐形医生”,如影随形却又不影响用户日常生活。
该系统结合了皮肤保形的柔性电子技术以及先进的边缘侧AI加速硬件与软件技术。MU-DCG分为在皮肤上的软模块和皮肤外的硬模块。其中,皮肤上的软模块所包含的柔性电子器件具有优异的皮肤适配性,其厚度小于50微米,可拉伸性大于50%并具备良好的皮肤黏性和透气性。皮肤外的硬模块包含了系统数据处理和传输所需的计算模块、无线模块以及电池等,它们被封装在一个漂亮的吊坠中。此外,为了便于在皮肤上进行组装,MU-DCG具有一个压力激活的柔性皮肤插座,可以在动态运动时稳定地软连接皮肤上的软模块和皮肤外的硬模块。
MU-DCG的超舒适性(无肤感)、卓越的抗运动伪影性能以及突出的低功耗边缘AI计算功能使得它有望革新传统心电采集方式。
综上所述,MU-DCG提供了优越的舒适性、准确性和长期的可穿戴性,能够在日常活动中进行持续的、不受运动限制的心电图监测,以增强医疗诊断和研究。同时,MU-DCG还为未来的人机融合医疗保健应用建立了一个开创性的设计策略,为在不同环境中开发持续的、个性化的健康监测解决方案开辟了新途径。
任天令、清华大学集成电路学院副教授杨轶,北京信息科学与技术国家研究中心副研究员刘厚方和电子科技大学信息与通信工程学院教授周军为该论文的通讯作者。清华大学集成电路学院2021级博士生李鼎、2019级博士生崔天睿、2022级硕士生邵万成以及电子科技大学信息与通信工程学院2020级博士生刘嘉豪为共同第一作者。
(集成电路学院)