Elektroniki za nguo zinazoweza kuvaliwa zinahitajika sana kwa kutambua usimamizi wa afya uliobinafsishwa.Hata hivyo, vifaa vingi vya elektroniki vya nguo vinavyoripotiwa vinaweza kulenga mawimbi moja ya kisaikolojia mara kwa mara au kukosa maelezo ya wazi ya mawimbi, hivyo basi kupelekea tathmini ya afya kwa kiasi fulani.Zaidi ya hayo, nguo zilizo na mali bora na starehe bado zinasalia kuwa changamoto.Hapa, tunaripoti safu ya vitambaa vya triboelectric yenye unyeti wa juu wa shinikizo na faraja.Inaonyesha hisia ya shinikizo (7.84 mV Pa-1), muda wa kujibu haraka (ms 20), uthabiti (> mizunguko 100,000), kipimo data cha masafa ya kufanya kazi kwa upana (hadi Hz 20), na uwezo wa kuosha mashine (>miogesho 40).TATSA zilizobuniwa ziliunganishwa katika sehemu tofauti za nguo ili kufuatilia mawimbi ya ateri na ishara za kupumua kwa wakati mmoja.Pia tulitengeneza mfumo wa ufuatiliaji wa afya kwa ajili ya tathmini ya muda mrefu na isiyovamia ya ugonjwa wa moyo na mishipa na ugonjwa wa apnea, ambao unaonyesha maendeleo makubwa katika uchanganuzi wa kiasi wa baadhi ya magonjwa sugu.
Vifaa vya elektroniki vya kuvaliwa vinawakilisha fursa ya kupendeza kwa sababu ya maombi yao ya kuahidi katika dawa maalum.Wanaweza kufuatilia hali ya afya ya mtu kwa njia endelevu, ya muda halisi, na isiyovamia (1–11).Pulse na kupumua, kama vipengele viwili muhimu vya ishara muhimu, vinaweza kutoa tathmini sahihi ya hali ya kisaikolojia na ufahamu wa ajabu katika uchunguzi na ubashiri wa magonjwa yanayohusiana ( 12-21 ).Kufikia sasa, vifaa vingi vya elektroniki vinavyoweza kuvaliwa kwa ajili ya kutambua ishara fiche za kisaikolojia zinatokana na substrates za ultrathin kama vile polyethilini terephthalate, polydimethylsiloxane, polyimide, kioo, na silicone (22-26).Kikwazo cha substrates hizi kwa ajili ya matumizi kwenye ngozi iko kwenye muundo wao wa planar na rigid.Kwa hivyo, kanda, Ukimwi, au vifaa vingine vya mitambo vinahitajika ili kuanzisha mawasiliano ya kompakt kati ya vifaa vya elektroniki vinavyovaliwa na ngozi ya binadamu, ambayo inaweza kusababisha kuwasha na usumbufu wakati wa matumizi ya muda mrefu (27, 28).Zaidi ya hayo, substrates hizi zina upenyezaji duni wa hewa, na kusababisha usumbufu wakati unatumiwa kwa ufuatiliaji wa afya wa muda mrefu, unaoendelea.Ili kupunguza maswala yaliyotajwa hapo juu katika utunzaji wa afya, haswa katika matumizi ya kila siku, nguo nzuri hutoa suluhisho la kuaminika.Nguo hizi zina sifa za ulaini, uzani mwepesi, na uwezo wa kupumua na, kwa hivyo, uwezekano wa kutambua faraja katika vifaa vya elektroniki vinavyoweza kuvaliwa.Katika miaka ya hivi karibuni, jitihada kubwa zimetolewa ili kuendeleza mifumo ya msingi ya nguo katika sensorer nyeti, uvunaji wa nishati, na uhifadhi (29-39).Hasa, utafiti uliofaulu umeripotiwa juu ya nyuzi za macho, piezoelectricity, na nguo smart zinazotegemea resistivity zilizotumika katika ufuatiliaji wa mapigo ya moyo na ishara za kupumua (40-43).Hata hivyo, nguo hizi mahiri kwa kawaida huwa na unyeti mdogo na kigezo kimoja cha ufuatiliaji na haziwezi kutengenezwa kwa kiwango kikubwa (meza S1).Katika kesi ya kipimo cha mapigo, maelezo ya kina ni vigumu kunasa kwa sababu ya kushuka kwa kasi kwa kasi na hafifu ya mapigo (kwa mfano, pointi zake za kipengele), na hivyo, unyeti wa juu na utendaji unaofaa wa majibu ya mzunguko unahitajika.
Katika somo hili, tunatanguliza safu ya sensorer ya triboelectric ya nguo zote (TATSA) yenye usikivu wa juu kwa kunasa shinikizo la ngozi ya ngozi, iliyounganishwa na nyuzi za nailoni katika mshono kamili wa cardigan.TATSA inaweza kutoa usikivu wa shinikizo la juu (7.84 mV Pa-1), muda wa kujibu haraka (ms 20), uthabiti (> mizunguko 100,000), kipimo data cha masafa ya kufanya kazi kwa upana (hadi 20 Hz), na uwezo wa kuosha mashine (>miogesho 40).Ina uwezo wa kujiunganisha kwa urahisi katika nguo kwa busara, faraja, na mvuto wa uzuri.Hasa, TATSA yetu inaweza kujumuishwa moja kwa moja katika tovuti tofauti za kitambaa ambazo zinalingana na mawimbi ya mpigo kwenye shingo, kifundo cha mkono, ncha ya vidole, na sehemu za kifundo cha mguu na kwa mawimbi ya kupumua kwenye tumbo na kifua.Ili kutathmini utendakazi bora wa TATSA katika ufuatiliaji wa afya wa wakati halisi na wa mbali, tunatengeneza mfumo wa ufuatiliaji wa afya uliobinafsishwa ili kupata na kuokoa mawimbi ya kisaikolojia kwa ajili ya uchanganuzi wa ugonjwa wa moyo na mishipa (CAD) na tathmini ya ugonjwa wa apnea (SAS). )
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1A, TATSA mbili ziliunganishwa kwenye pingu na kifua cha shati ili kuwezesha ufuatiliaji unaobadilika na wa wakati mmoja wa mapigo na mawimbi ya kupumua, mtawalia.Mawimbi haya ya kisaikolojia yalitumwa bila waya kwa programu mahiri ya terminal ya simu (APP) kwa uchanganuzi zaidi wa hali ya afya.Mchoro wa 1B unaonyesha TATSA iliyounganishwa kwenye kipande cha kitambaa, na kipande kinaonyesha mwonekano uliopanuliwa wa TATSA, ambayo iliunganishwa kwa kutumia uzi wa nailoni bainifu na uzi wa nailoni wa kibiashara pamoja katika mshono kamili wa cardigan.Ikilinganishwa na mshono wa msingi wa msingi, njia ya kawaida na ya msingi ya kuunganisha, kushona kamili ya cardigan ilichaguliwa kwa sababu mawasiliano kati ya kichwa cha kitanzi cha uzi wa conductive na kichwa cha karibu cha kushona cha uzi wa nailoni (Mtini. S1) ni uso. badala ya mguso wa uhakika, unaopelekea eneo kubwa la kaimu kwa athari ya juu ya triboelectric.Ili kuandaa uzi wa conductive, tulichagua chuma cha pua kama nyuzi za msingi zisizohamishika, na vipande kadhaa vya nyuzi za Terylene za ply moja zilisokotwa kuzunguka nyuzi za msingi kuwa uzi mmoja wa conductive wenye kipenyo cha 0.2 mm (mtini S2), ambao ulitumika kama nyuzi. uso wa umeme na electrode inayoendesha.Uzi wa nailoni, ambao ulikuwa na kipenyo cha 0.15 mm na kutumika kama sehemu nyingine ya umeme, ulikuwa na nguvu kubwa ya mkazo kwa sababu ulisokotwa na nyuzi zisizoweza kuunganishwa ( tini. S3).Kielelezo cha 1 (C na D, mtawalia) kinaonyesha picha za uzi wa nailoni uliotungwa.Vipengee vyake vinaonyesha taswira zao za skanning ya hadubini ya elektroni (SEM), ambayo inawasilisha sehemu ya kawaida ya msalaba wa uzi wa conductive na uso wa uzi wa nailoni.Nguvu ya juu ya mkazo wa nyuzi za conductive na nailoni ilihakikisha uwezo wao wa kusuka kwenye mashine ya viwandani ili kudumisha utendaji sawa wa sensorer zote.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1, nyuzi za nailoni, nyuzi za nailoni, na nyuzi za kawaida ziliwekwa kwenye koni zao, ambazo zilipakiwa kwenye mashine ya viwanda ya kuunganisha bapa ya kompyuta kwa ajili ya kusuka kiotomatiki (filamu S1).Kama inavyoonyeshwa kwenye mtini.S4, TATSA kadhaa ziliunganishwa pamoja na nguo za kawaida kwa kutumia mashine ya viwandani.TATSA moja yenye unene wa 0.85 mm na uzani wa 0.28 g inaweza kulengwa kutoka kwa muundo mzima kwa matumizi ya kibinafsi, ikionyesha utangamano wake bora na nguo zingine.Kwa kuongezea, TATSA zinaweza kubuniwa kwa rangi mbalimbali ili kukidhi mahitaji ya urembo na mtindo kwa sababu ya uanuwai wa nyuzi za nailoni za kibiashara (Mchoro 1F na tini. S5).TATSA zilizotungwa zina ulaini wa hali ya juu na uwezo wa kustahimili kupinda au mgeuko mkali (mtini. S6).Mchoro 1G unaonyesha TATSA iliyounganishwa moja kwa moja kwenye tumbo na pingu ya sweta.Mchakato wa kuunganisha sweta unaonyeshwa kwenye mtini.S7 na filamu S2.Maelezo ya upande wa mbele na wa nyuma wa TATSA iliyonyooshwa kwenye nafasi ya tumbo imeonyeshwa kwenye tini.S8 (A na B, kwa mtiririko huo), na nafasi ya uzi wa conductive na uzi wa nylon unaonyeshwa kwenye mtini.S8C.Inaweza kuonekana hapa kuwa TATSA inaweza kupachikwa kwenye vitambaa vya kawaida bila mshono kwa mwonekano wa busara na mzuri.
(A) TATSA mbili zilizounganishwa kwenye shati kwa ufuatiliaji wa mapigo ya moyo na mawimbi ya kupumua kwa wakati halisi.(B) Mchoro wa kimkakati wa mchanganyiko wa TATSA na nguo.Kipengele cha kuingiza kinaonyesha mtazamo uliopanuliwa wa kitambuzi.(C) Picha ya uzi wa conductive (bar ya wadogo, 4 cm).Kiingilio ni picha ya SEM ya sehemu ya msalaba wa uzi wa conductive (bar ya wadogo, 100 μm), ambayo inajumuisha chuma cha pua na nyuzi za Terylene.(D) Picha ya uzi wa nailoni (bar wadogo, 4 cm).Sehemu ya ndani ni picha ya SEM ya uso wa uzi wa nailoni (bar ya mizani, 100 μm).(E) Picha ya mashine ya kusuka bapa ya kompyuta inayotekeleza ufumaji otomatiki wa TATSA.(F) Picha ya TATSA katika rangi tofauti (upau wa mizani, sentimita 2).Kipengele cha kuingiza ni TATSA iliyopotoka, ambayo inaonyesha ulaini wake bora.(G) Picha ya TATSA mbili zilizounganishwa kikamilifu na bila mshono kuwa sweta.Picha kwa hisani ya Wenjing Fan, Chuo Kikuu cha Chongqing.
Kuchambua utaratibu wa kufanya kazi wa TATSA, ikiwa ni pamoja na tabia yake ya mitambo na umeme, sisi ujenzi wa kijiometri knitting mfano wa TATSA, kama inavyoonekana katika Mtini. 2A.Kutumia kushona kamili ya cardigan, nyuzi za conductive na nylon zimefungwa katika aina za vitengo vya kitanzi katika kozi na mwelekeo wa wale.Muundo wa kitanzi kimoja (mtini S1) unajumuisha kichwa cha kitanzi, mkono wa kitanzi, sehemu ya kuvuka mbavu, mkono wa kushona, na kichwa cha kushona.Aina mbili za uso wa mgusano kati ya nyuzi mbili tofauti zinaweza kupatikana: (i) sehemu ya mguso kati ya kichwa cha kitanzi cha uzi wa kupitishia nyuzi na kichwa cha kushona cha uzi wa nailoni na (ii) sehemu ya mguso kati ya kichwa cha kitanzi cha kitanzi. uzi wa nailoni na kichwa cha kushona cha uzi wa conductive.
(A) TATSA yenye pande za mbele, kulia, na za juu za vitanzi vilivyounganishwa.(B) Uigaji wa matokeo ya usambazaji wa nguvu wa TATSA chini ya shinikizo la 2 kPa kwa kutumia programu ya COMSOL.(C) Vielelezo vya kimkakati vya uhamishaji wa malipo wa kitengo cha mawasiliano chini ya hali ya mzunguko mfupi.(D) Uigaji wa matokeo ya usambazaji wa malipo ya kitengo cha mawasiliano chini ya hali ya mzunguko wazi kwa kutumia programu ya COMSOL.
Kanuni ya kazi ya TATSA inaweza kuelezewa katika vipengele viwili: uhamasishaji wa nguvu ya nje na malipo yake yaliyotokana.Ili kuelewa kwa njia angavu usambazaji wa dhiki katika kukabiliana na kichocheo cha nguvu ya nje, tulitumia uchanganuzi wa vipengele vyenye kikomo kwa kutumia programu ya COMSOL katika nguvu tofauti za nje za 2 na 0.2 kPa, kama inavyoonyeshwa kwa mtiririko huo katika Mchoro 2B na tini.S9.Mkazo unaonekana kwenye nyuso za mawasiliano ya nyuzi mbili.Kama inavyoonyeshwa kwenye mtini.S10, tulizingatia vitengo viwili vya kitanzi ili kufafanua usambazaji wa mafadhaiko.Kwa kulinganisha usambazaji wa dhiki chini ya nguvu mbili tofauti za nje, mkazo kwenye nyuso za nyuzi za conductive na nailoni huongezeka kwa nguvu ya nje iliyoongezeka, na kusababisha kuwasiliana na extrusion kati ya nyuzi mbili.Mara tu nguvu ya nje inapotolewa, nyuzi mbili hutengana na kuondoka kutoka kwa kila mmoja.
Mienendo ya kutenganisha mgusano kati ya uzi wa kondakta na uzi wa nailoni hushawishi uhamishaji wa malipo, ambao unahusishwa na muunganisho wa triboelectrification na induction ya kielektroniki.Ili kufafanua mchakato wa kuzalisha umeme, tunachambua sehemu ya msalaba wa eneo ambalo nyuzi mbili huwasiliana na kila mmoja (Mchoro 2C1).Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2 (C2 na C3, mtawaliwa), wakati TATSA inapochochewa na nguvu ya nje na nyuzi mbili zinagusana, uwekaji umeme hutokea kwenye uso wa nyuzi za conductive na nailoni, na malipo sawa na kinyume. polarities huzalishwa juu ya uso wa nyuzi mbili.Vitambaa hivi viwili vikishatengana, chaji chanya huingizwa kwenye chuma cha pua cha ndani kwa sababu ya athari ya ujio wa kielektroniki.Mchoro kamili unaonyeshwa kwenye Mtini.S11.Ili kupata uelewa wa kiasi zaidi wa mchakato wa kuzalisha umeme, tuliiga usambazaji unaowezekana wa TATSA kwa kutumia programu ya COMSOL (Mchoro 2D).Wakati vifaa viwili vinawasiliana, malipo hukusanya hasa kwenye nyenzo za msuguano, na kiasi kidogo tu cha malipo yaliyotokana na electrode, na kusababisha uwezo mdogo (Mchoro 2D, chini).Wakati vifaa viwili vinatenganishwa (Kielelezo 2D, juu), malipo yanayotokana na electrode huongezeka kwa sababu ya tofauti inayoweza kutokea, na uwezekano unaofanana huongezeka, ambayo inaonyesha uwiano mzuri kati ya matokeo yaliyopatikana kutoka kwa majaribio na yale kutoka kwa simuleringar. .Zaidi ya hayo, kwa kuwa electrode ya uendeshaji ya TATSA imefungwa kwa nyuzi za Terylene na ngozi inagusana na vifaa viwili vya msuguano, kwa hiyo, wakati TATSA inavaliwa moja kwa moja kwenye ngozi, malipo hutegemea nguvu ya nje na haitaweza. kuwa dhaifu na ngozi.
Ili kuangazia utendakazi wa TATSA yetu katika vipengele mbalimbali, tulitoa mfumo wa kupimia ulio na jenereta ya utendaji kazi, amplifier ya nguvu, kitingisha electrodynamic, geji ya nguvu, kieletrometa, na kompyuta (mtini. S12).Mfumo huu hutoa shinikizo la nguvu la nje la hadi 7 kPa.Katika majaribio, TATSA iliwekwa kwenye karatasi ya gorofa ya plastiki katika hali ya bure, na ishara za pato za umeme zinarekodiwa na electrometer.
Vipimo vya nyuzi za conductive na nailoni huathiri utendaji wa pato la TATSA kwa sababu huamua uso wa mguso na uwezo wa kutambua shinikizo la nje.Ili kuchunguza hili, tulitengeneza saizi tatu za nyuzi mbili, mtawalia: uzi wa conductive wenye ukubwa wa 150D/3, 210D/3, na 250D/3 na uzi wa nailoni wenye ukubwa wa 150D/6, 210D/6, na 250D. /6 (D, denier; kipimo cha kipimo kinachotumiwa kuamua unene wa nyuzi za nyuzi za mtu binafsi; vitambaa vilivyo na idadi kubwa ya denier huwa nene).Kisha, tulichagua nyuzi hizi mbili na ukubwa tofauti ili kuziunganisha kwenye sensor, na mwelekeo wa TATSA uliwekwa kwa 3 cm na 3 cm na nambari ya kitanzi cha 16 katika mwelekeo wa wale na 10 katika mwelekeo wa kozi.Kwa hivyo, sensorer zilizo na mifumo tisa ya kuunganisha zilipatikana.Sensor ya uzi wa conductive yenye saizi ya 150D/3 na uzi wa nailoni yenye saizi ya 150D/6 ndiyo ilikuwa nyembamba zaidi, na sensor kwa uzi wa conductive yenye saizi ya 250D/3 na uzi wa nailoni wa saizi ya 250D/ 6 ilikuwa mnene zaidi.Chini ya msisimko wa kiufundi wa kPa 0.1 hadi 7, matokeo ya umeme ya mifumo hii yalichunguzwa na kujaribiwa kwa utaratibu, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3A.Viwango vya pato vya TATSA tisa viliongezeka kwa shinikizo la kuongezeka la kutumiwa, kutoka 0.1 hadi 4 kPa.Hasa, kati ya mifumo yote ya kuunganisha, maelezo ya uzi wa 210D/3 wa nailoni na 210D/6 yalitoa pato la juu zaidi la umeme na kuonyesha hisia ya juu zaidi.Voltage ya pato ilionyesha mwelekeo unaoongezeka na kuongezeka kwa unene wa TATSA (kwa sababu ya uso wa kutosha wa mguso) hadi TATSA ilipounganishwa kwa kutumia uzi wa 210D/3 na uzi wa nailoni 210D/6.Kadiri ongezeko zaidi la unene lingesababisha kunyonya kwa shinikizo la nje na uzi, voltage ya pato ilipungua ipasavyo.Zaidi ya hayo, imebainika kuwa katika eneo la shinikizo la chini (<4 kPa), tofauti ya laini ya tabia nzuri katika voltage ya pato na shinikizo ilitoa unyeti wa juu wa shinikizo la 7.84 mV Pa-1.Katika eneo la shinikizo la juu (> 4 kPa), unyeti wa chini wa shinikizo la 0.31 mV Pa-1 ulizingatiwa kwa majaribio kwa sababu ya kueneza kwa eneo la msuguano mzuri.Unyeti sawa wa shinikizo ulionyeshwa wakati wa mchakato kinyume wa kutumia nguvu.Profaili za wakati halisi za voltage ya pato na sasa chini ya shinikizo tofauti zinawasilishwa kwenye tini.S13 (A na B, kwa mtiririko huo).
(A) Voltage ya pato chini ya mifumo tisa ya kuunganisha ya uzi wa conductive (150D/3, 210D/3, na 250D/3) pamoja na uzi wa nailoni (150D/6, 210D/6, na 250D/6).(B) Mwitikio wa voltage kwa nambari mbalimbali za vitengo vya kitanzi katika eneo moja la kitambaa wakati wa kuweka nambari ya kitanzi katika mwelekeo wa wale bila kubadilika.(C) Viwanja vinavyoonyesha majibu ya mzunguko chini ya shinikizo la nguvu la 1 kPa na mzunguko wa uingizaji wa shinikizo wa 1 Hz.(D) Tofauti za pato na voltages za sasa chini ya masafa ya 1, 5, 10, na 20 Hz.(E) Jaribio la uimara la TATSA chini ya shinikizo la kPa 1.(F) Tabia za pato za TATSA baada ya kuosha mara 20 na 40.
Unyeti na voltage ya pato pia iliathiriwa na msongamano wa kushona wa TATSA, ambao ulibainishwa na jumla ya idadi ya vitanzi katika eneo lililopimwa la kitambaa.Kuongezeka kwa msongamano wa kushona kunaweza kusababisha kuunganishwa zaidi kwa muundo wa kitambaa.Mchoro wa 3B unaonyesha maonyesho ya pato chini ya nambari tofauti za kitanzi katika eneo la nguo la cm 3 kwa 3 cm, na kipengee kinaonyesha muundo wa kitengo cha kitanzi (tuliweka nambari ya kitanzi katika mwelekeo wa kozi kwa 10, na nambari ya kitanzi kwenye safu. mwelekeo wa wale ulikuwa 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, na 26).Kwa kuongeza nambari ya kitanzi, voltage ya pato ilionyesha kwanza mwelekeo unaoongezeka kwa sababu ya uso unaoongezeka wa mawasiliano, hadi kilele cha juu cha pato cha 7.5 V na nambari ya kitanzi cha 180. Baada ya hatua hii, voltage ya pato ilifuata mwelekeo unaopungua kwa sababu TATSA ikawa ngumu, na nyuzi hizo mbili zilikuwa na nafasi iliyopunguzwa ya kutenganisha mawasiliano.Ili kuchunguza ni mwelekeo gani msongamano una athari kubwa kwenye matokeo, tuliweka nambari ya kitanzi cha TATSA katika mwelekeo wa wale saa 18, na nambari ya kitanzi katika mwelekeo wa kozi iliwekwa kuwa 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, na 14. Vipimo vya pato vinavyofanana vinaonyeshwa kwenye tini.S14.Kwa kulinganisha, tunaweza kuona kwamba wiani katika mwelekeo wa kozi una ushawishi mkubwa juu ya voltage ya pato.Kwa hivyo, muundo wa kuunganisha wa uzi wa 210D/3 na uzi wa nailoni 210D/6 na vitengo 180 vya kitanzi vilichaguliwa ili kuunganisha TATSA baada ya tathmini ya kina ya sifa za matokeo.Zaidi ya hayo, tulilinganisha ishara za pato za sensorer mbili za nguo kwa kutumia kushona kamili ya cardigan na kushona wazi.Kama inavyoonyeshwa kwenye mtini.S15, pato la umeme na unyeti kwa kutumia kushona kamili ya cardigan ni kubwa zaidi kuliko kutumia kushona wazi.
Muda wa kujibu kwa ufuatiliaji wa mawimbi ya wakati halisi ulipimwa.Kuchunguza wakati wa majibu ya sensor yetu kwa nguvu za nje, tulilinganisha ishara za voltage za pato na pembejeo za shinikizo la nguvu kwa mzunguko wa 1 hadi 20 Hz (Mchoro 3C na tini S16, kwa mtiririko huo).Mawimbi ya voltage ya pato yalikuwa karibu sawa na mawimbi ya shinikizo la sinusoidal ya pembejeo chini ya shinikizo la kPa 1, na mawimbi ya pato yalikuwa na wakati wa majibu ya haraka (karibu 20 ms).Hysteresis hii inaweza kuhusishwa na muundo wa elastic bila kurudi kwenye hali ya awali haraka iwezekanavyo baada ya kupokea nguvu ya nje.Walakini, hysteresis hii ndogo inakubalika kwa ufuatiliaji wa wakati halisi.Ili kupata shinikizo inayobadilika na masafa fulani ya masafa, mwitikio unaofaa wa masafa ya TATSA unatarajiwa.Kwa hivyo, tabia ya mzunguko wa TATSA pia ilijaribiwa.Kwa kuongeza mzunguko wa nje wa kusisimua, amplitude ya voltage ya pato ilibakia karibu bila kubadilika, ambapo amplitude ya sasa iliongezeka wakati masafa ya kugonga yalitofautiana kutoka 1 hadi 20 Hz (Mchoro 3D).
Ili kutathmini kurudiwa, uthabiti, na uimara wa TATSA, tulijaribu voltage ya pato na majibu ya sasa kwa mizunguko ya upakiaji wa shinikizo.Shinikizo la 1 kPa na mzunguko wa 5 Hz ilitumika kwa sensor.Voltage ya kilele hadi kilele na ya sasa ilirekodiwa baada ya mizunguko 100,000 ya kupakia-kupakua (Mchoro 3E na tini S17, mtawaliwa).Maoni yaliyopanuliwa ya voltage na wimbi la sasa la wimbi linaonyeshwa kwenye uingizaji wa Mchoro 3E na tini.S17, kwa mtiririko huo.Matokeo yanaonyesha kurudiwa kwa ajabu, uthabiti, na uimara wa TATSA.Usafi pia ni kigezo muhimu cha tathmini ya TATSA kama kifaa cha nguo zote.Ili kutathmini uwezo wa kuosha, tulijaribu voltage ya pato la kihisi baada ya kuosha TATSA kwa mashine kulingana na Mbinu ya Kujaribio ya Muungano wa Wanakemia wa Nguo na Wana rangi (AATCC) 135-2017.Utaratibu wa kuosha wa kina umeelezwa katika Vifaa na Mbinu.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3F, matokeo ya umeme yalirekodiwa baada ya kuosha mara 20 na mara 40, ambayo ilionyesha kuwa hapakuwa na mabadiliko tofauti ya voltage ya pato katika vipimo vya kuosha.Matokeo haya yanathibitisha uwezo wa kuoshwa wa TATSA.Kama kihisi cha nguo kinachoweza kuvaliwa, pia tulichunguza utendakazi wa kutoa wakati TATSA ilikuwa katika hali ya mkazo (mtini. S18), iliyosokotwa (mtini. S19), na hali ya unyevunyevu tofauti (mtini. S20).
Kwa msingi wa faida nyingi za TATSA zilizoonyeshwa hapo juu, tulitengeneza mfumo wa ufuatiliaji wa afya wa simu ya mkononi bila waya (WMHMS), ambao una uwezo wa kuendelea kupata mawimbi ya kisaikolojia na kisha kutoa ushauri wa kitaalamu kwa mgonjwa.Kielelezo 4A kinaonyesha mchoro wa mpango wa WMHMS kulingana na TATSA.Mfumo una vipengele vinne: TATSA kupata ishara za kisaikolojia za analogi, mzunguko wa hali ya analogi na chujio cha kupitisha chini (MAX7427) na amplifier (MAX4465) ili kuhakikisha maelezo ya kutosha na usawazishaji bora wa ishara, analog-to-digital. kigeuzi kulingana na kitengo cha kidhibiti kidogo cha kukusanya na kubadilisha mawimbi ya analogi kuwa mawimbi ya dijitali, na moduli ya Bluetooth (chipu ya Bluetooth ya CC2640 yenye nguvu ya chini) ili kusambaza mawimbi ya dijitali kwenye mfumo wa kulipia wa awali wa simu ya mkononi (APP; Huawei Honor 9).Katika somo hili, tuliunganisha TATSA bila mshono kwenye kamba, mkanda wa mkononi, kiganja cha vidole, na soksi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4B.
(A) Kielelezo cha WMHMS.(B) Picha za TATSA zilizounganishwa kwenye kamba ya mkononi, kiganja cha vidole, soksi na mkanda wa kifua mtawalia.Kipimo cha mapigo kwenye shingo (C1), (D1) kifundo cha mkono, (E1) ncha ya kidole, na (F1) kifundo cha mguu.Mawimbi ya mawimbi kwenye shingo (C2), (D2) kifundo cha mkono, (E2) ncha ya kidole, na (F2) kifundo cha mguu.(G) Mawimbi ya mawimbi ya umri tofauti.(H) Uchambuzi wa wimbi moja la mshipa.Kielezo cha kuongeza miale (AIx) kinafafanuliwa kama AIx (%) = P2/P1.P1 ni kilele cha wimbi linaloendelea, na P2 ni kilele cha wimbi lililoonyeshwa.(I) Mzunguko wa mapigo ya moyo na kifundo cha mguu.Kasi ya mawimbi ya kunde (PWV) inafafanuliwa kama PWV = D/∆T.D ni umbali kati ya kifundo cha mguu na brachial.∆T ni kuchelewa kwa muda kati ya kilele cha kifundo cha mguu na mawimbi ya moyo ya kunde.PTT, muda wa mpito wa mpito.(J) Ulinganisho wa AIx na PWV ya brachial-ankle PWV (BAPWV) kati ya afya na CAD.*P <0.01, **P <0.001, na ***P <0.05.HTN, shinikizo la damu;CHD, ugonjwa wa moyo;DM, ugonjwa wa kisukari mellitus.Kwa hisani ya picha: Jin Yang, Chuo Kikuu cha Chongqing.
Ili kufuatilia ishara za mapigo ya sehemu mbalimbali za mwili wa binadamu, tuliambatanisha mapambo yaliyotajwa hapo juu na TATSA kwenye nafasi zinazolingana: shingo (Mchoro 4C1), kifundo cha mkono (Mchoro 4D1), ncha ya kidole (Mchoro 4E1), na kifundo cha mguu (Mchoro 4F1). ), kama inavyofafanuliwa katika filamu za S3 hadi S6.Katika dawa, kuna vipengele vitatu muhimu katika wimbi la mapigo: kilele cha wimbi linaloendelea P1, kilele cha wimbi lililoonyeshwa P2, na kilele cha wimbi la dicrotic P3.Sifa za vipengele hivi huakisi hali ya afya ya unyumbufu wa ateri, ukinzani wa pembezoni, na kubana kwa ventrikali ya kushoto inayohusiana na mfumo wa moyo na mishipa.Mawimbi ya mapigo ya moyo ya mwanamke mwenye umri wa miaka 25 katika nafasi nne zilizo hapo juu yalipatikana na kurekodiwa katika jaribio letu.Kumbuka kwamba vipengele vitatu vinavyoweza kutofautishwa (P1 hadi P3) vilizingatiwa kwenye mawimbi ya mapigo kwenye shingo, kifundo cha mkono, na sehemu za ncha za vidole, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4 (C2 hadi E2).Kwa kulinganisha, P1 na P3 pekee zilionekana kwenye mawimbi ya mapigo kwenye nafasi ya kifundo cha mguu, na P2 haikuwepo (Mchoro 4F2).Matokeo haya yalisababishwa na kuongezeka kwa wimbi la damu inayoingia iliyotolewa na ventrikali ya kushoto na wimbi lililoonyeshwa kutoka kwa miguu ya chini (44).Masomo ya awali yameonyesha kuwa P2 inatoa katika mawimbi yaliyopimwa kwenye ncha za juu lakini sio kwenye kifundo cha mguu (45, 46).Tuliona matokeo sawa katika muundo wa mawimbi uliopimwa na TATSA, kama inavyoonyeshwa kwenye tini.S21, ambayo inaonyesha data ya kawaida kutoka kwa idadi ya wagonjwa 80 waliosoma hapa.Tunaweza kuona kwamba P2 haikuonekana katika mipigo hii ya mawimbi ya kunde iliyopimwa kwenye kifundo cha mguu, ikionyesha uwezo wa TATSA kugundua vipengele vya hila ndani ya muundo wa wimbi.Matokeo haya ya kipimo cha mapigo yanaonyesha kuwa WMHMS yetu inaweza kufichua kwa usahihi sifa za mawimbi ya mapigo ya sehemu ya juu na ya chini ya mwili na kwamba ni bora kuliko kazi zingine (41, 47).Ili kuashiria zaidi kwamba TATSA yetu inaweza kutumika sana kwa umri tofauti, tulipima mawimbi ya kunde ya masomo 80 katika umri tofauti, na tulionyesha data fulani ya kawaida, kama inavyoonyeshwa kwenye tini.S22.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4G, tulichagua washiriki watatu wenye umri wa miaka 25, 45, na 65, na vipengele vitatu vilikuwa dhahiri kwa washiriki wachanga na wa makamo.Kulingana na fasihi ya kitabibu (48), sifa za mawimbi ya mapigo ya watu wengi hubadilika kadiri wanavyozeeka, kama vile kutoweka kwa nukta P2, ambayo husababishwa na wimbi lililoakisiwa lililosogezwa mbele ili kujiinua juu ya wimbi linalosonga mbele kupitia kupungua kwa elasticity ya mishipa.Hali hii pia inaonekana katika miundo ya mawimbi tuliyokusanya, na hivyo kuthibitisha kuwa TATSA inaweza kutumika kwa makundi mbalimbali.
Mawimbi ya mapigo yanaathiriwa sio tu na hali ya kisaikolojia ya mtu binafsi, lakini pia na hali ya mtihani.Kwa hiyo, tulipima mawimbi ya mipigo chini ya mkazo tofauti wa mguso kati ya TATSA na ngozi (mtini. S23) na nafasi mbalimbali za kutambua kwenye tovuti ya kupimia (mtini. S24).Inaweza kugunduliwa kuwa TATSA inaweza kupata mawimbi ya mapigo thabiti na maelezo ya kina kuzunguka chombo katika eneo kubwa linalofaa la kugundua kwenye tovuti ya kupimia.Kwa kuongeza, kuna ishara tofauti za pato chini ya mshikamano tofauti wa mguso kati ya TATSA na ngozi.Kwa kuongezea, mwendo wa watu waliovaa vitambuzi unaweza kuathiri ishara za mapigo.Wakati mkono wa somo uko katika hali ya tuli, amplitude ya mawimbi ya mapigo yaliyopatikana ni imara (mtini S25A);kinyume chake, wakati mkono unasonga polepole kwa pembe kutoka -70 ° hadi 70 ° wakati wa 30 s, amplitude ya mawimbi ya mapigo yatabadilika (mtini. S25B).Hata hivyo, contour ya kila mawimbi ya mapigo yanaonekana, na kiwango cha mapigo bado kinaweza kupatikana kwa usahihi.Ni wazi, ili kufikia upataji thabiti wa wimbi la mapigo katika mwendo wa binadamu, kazi zaidi ikiwa ni pamoja na muundo wa kihisia na usindikaji wa mawimbi ya nyuma inahitajika kufanyiwa utafiti.
Zaidi ya hayo, kuchambua na kutathmini kwa kiasi hali ya mfumo wa moyo na mishipa kupitia mawimbi ya mapigo yaliyopatikana kwa kutumia TATSA yetu, tulianzisha vigezo viwili vya hemodynamic kulingana na vipimo vya tathmini ya mfumo wa moyo, yaani, index ya kuongeza (AIx) na kasi ya wimbi la mapigo. (PWV), ambayo inawakilisha elasticity ya mishipa.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 4H, mawimbi ya mapigo kwenye nafasi ya kifundo cha mkono ya mtu mwenye afya mwenye umri wa miaka 25 ilitumika kwa uchanganuzi wa AIx.Kwa mujibu wa formula (sehemu ya S1), AIx = 60% ilipatikana, ambayo ni thamani ya kawaida.Kisha, wakati huo huo tulikusanya aina mbili za mawimbi ya mapigo kwenye nafasi ya mkono na mguu wa mshiriki huyu (njia ya kina ya kupima mawimbi ya mapigo yanaelezewa katika Nyenzo na Mbinu).Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 4I, vipengele vya vipengele vya mawimbi mawili ya mawimbi ya mipigo yalikuwa tofauti.Kisha tulihesabu PWV kulingana na formula (sehemu ya S1).PWV = 1363 cm/s, ambayo ni thamani ya tabia inayotarajiwa kwa mwanaume mzima mwenye afya njema, ilipatikana.Kwa upande mwingine, tunaweza kuona kwamba metriki za AIx au PWV haziathiriwa na tofauti ya amplitude ya mawimbi ya mapigo, na maadili ya AIx katika sehemu tofauti za mwili ni tofauti.Katika utafiti wetu, AIx ya radial ilitumiwa.Ili kuthibitisha ufaafu wa WMHMS kwa watu mbalimbali, tulichagua washiriki 20 katika kikundi cha afya, 20 katika kikundi cha shinikizo la damu (HTN), 20 katika kikundi cha ugonjwa wa moyo (CHD) wenye umri wa miaka 50 hadi 59, na 20 katika Kikundi cha kisukari mellitus (DM).Tulipima mawimbi yao ya kunde na tukalinganisha vigezo vyao viwili, AIx na PWV, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 4J.Inaweza kugundulika kuwa thamani za PWV za vikundi vya HTN, CHD, na DM zilikuwa chini ikilinganishwa na za kikundi cha afya na zina tofauti ya takwimu (PHTN ≪ 0.001, PCHD ≪ 0.001, na PDM ≪ 0.001; thamani za P zilihesabiwa kwa t. mtihani).Wakati huo huo, maadili ya AIx ya vikundi vya HTN na CHD yalikuwa ya chini ikilinganishwa na kikundi cha afya na yana tofauti ya takwimu (PHTN <0.01, PCHD <0.001, na PDM <0.05).PWV na AIx ya washiriki walio na CHD, HTN, au DM walikuwa juu zaidi kuliko wale walio katika kikundi cha afya.Matokeo yanaonyesha kuwa TATSA ina uwezo wa kupata kwa usahihi hali ya mawimbi ya kunde ili kukokotoa kigezo cha moyo na mishipa ili kutathmini hali ya afya ya moyo na mishipa.Kwa kumalizia, kwa sababu ya sifa zake zisizo na waya, azimio la juu, unyeti wa hali ya juu na faraja, WMHMS kulingana na TATSA hutoa njia mbadala ya ufanisi zaidi ya ufuatiliaji wa wakati halisi kuliko vifaa vya matibabu vya gharama kubwa vya sasa vinavyotumiwa katika hospitali.
Kando na wimbi la mapigo ya moyo, maelezo ya kupumua pia ni ishara muhimu ya kusaidia kutathmini hali ya kimwili ya mtu binafsi.Ufuatiliaji wa kupumua kwa kuzingatia TATSA yetu ni wa kuvutia zaidi kuliko polysomnografia ya kawaida kwa sababu inaweza kuunganishwa bila mshono kwenye nguo kwa faraja bora.Ikiwa imeunganishwa kwenye kamba nyeupe ya kifua nyororo, TATSA ilifungwa moja kwa moja kwenye mwili wa binadamu na kulindwa karibu na kifua kwa ufuatiliaji wa kupumua (Mchoro 5A na filamu S7).TATSA iliharibika kwa upanuzi na mkazo wa mbavu, na kusababisha pato la umeme.Fomu ya wimbi iliyopatikana imethibitishwa kwenye Mchoro 5B.Ishara yenye mabadiliko makubwa (amplitude ya 1.8 V) na mabadiliko ya mara kwa mara (mzunguko wa 0.5 Hz) yanahusiana na mwendo wa kupumua.Ishara ndogo ya kushuka kwa thamani iliwekwa juu kwenye ishara hii kubwa ya kushuka, ambayo ilikuwa ishara ya mapigo ya moyo.Kulingana na sifa za marudio ya ishara za kupumua na mapigo ya moyo, tulitumia kichujio cha pasi ya chini cha 0.8-Hz na kichujio cha kupitisha bendi ya 0.8- hadi 20-Hz kutenganisha mawimbi ya kupumua na mapigo ya moyo, mtawalia, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5C. .Katika hali hii, mawimbi thabiti ya kupumua na mapigo yenye taarifa nyingi za kisaikolojia (kama vile mapigo ya kupumua, mapigo ya moyo, na vipengele vya mawimbi ya mapigo) zilipatikana kwa wakati mmoja na kwa usahihi kwa kuweka TATSA moja kwenye kifua.
(A) Picha inayoonyesha onyesho la TATSA iliyowekwa kwenye kifua kwa ajili ya kupima ishara katika shinikizo linalohusiana na kupumua.(B) Sehemu ya muda wa voltage ya TATSA iliyowekwa kwenye kifua.(C) Mtengano wa ishara (B) kwenye mapigo ya moyo na muundo wa mawimbi ya kupumua.(D) Picha inayoonyesha TATSA mbili zimewekwa kwenye fumbatio na kifundo cha mkono kwa ajili ya kupima upumuaji na mapigo ya moyo, mtawalia, wakati wa usingizi.(E) Ishara za kupumua na mapigo ya mshiriki mwenye afya.HR, kiwango cha moyo;BPM, midundo kwa dakika.(F) Ishara za kupumua na mapigo ya mshiriki wa SAS.(G) Ishara ya kupumua na PTT ya mshiriki mwenye afya.(H) Ishara ya kupumua na PTT ya mshiriki wa SAS.(I) Uhusiano kati ya fahirisi ya PTT ya kuamka na fahirisi ya apnea-hypopnea (AHI).Picha kwa hisani ya Wenjing Fan, Chuo Kikuu cha Chongqing.
Ili kuthibitisha kwamba kitambuzi chetu kinaweza kufuatilia kwa usahihi na kwa uhakika ishara za mapigo na kupumua, tulifanya jaribio la kulinganisha matokeo ya kipimo cha mapigo na mawimbi ya kupumua kati ya TATSA zetu na kifaa cha kawaida cha matibabu (MHM-6000B), kama inavyofafanuliwa katika filamu S8. na s9.Katika kipimo cha mawimbi ya mapigo ya moyo, kihisi cha umeme cha chombo cha matibabu kilivaliwa kwenye kidole cha shahada cha kushoto cha msichana mdogo, na wakati huo huo, TATSA yetu ilivaliwa kwenye kidole chake cha shahada cha kulia.Kutoka kwa aina mbili za mawimbi ya mapigo ya moyo zilizopatikana, tunaweza kuona kwamba mikondo na maelezo yao yalikuwa sawa, ikionyesha kwamba mpigo unaopimwa na TATSA ni sahihi kama ule wa chombo cha matibabu.Katika kipimo cha wimbi la kupumua, electrodes tano za electrocardiographic ziliunganishwa kwenye maeneo matano kwenye mwili wa kijana kulingana na maelekezo ya matibabu.Kinyume chake, ni TATSA moja tu ambayo ilikuwa imefungwa moja kwa moja kwenye mwili na kuhifadhiwa karibu na kifua.Kutoka kwa mawimbi ya upumuaji yaliyokusanywa, inaweza kuonekana kuwa mwelekeo na kasi ya utofauti wa ishara ya kupumua iliyogunduliwa na TATSA yetu ililingana na ile ya kifaa cha matibabu.Majaribio haya mawili ya kulinganisha yalithibitisha usahihi, kutegemewa na usahili wa mfumo wetu wa vitambuzi kwa ajili ya kufuatilia mapigo na mawimbi ya kupumua.
Zaidi ya hayo, tulitengeneza kipande cha nguo nadhifu na kuunganisha TATSA mbili kwenye sehemu za tumbo na kifundo cha mkono kwa ajili ya kufuatilia ishara za kupumua na mapigo, mtawalia.Hasa, WMHMS ya njia mbili iliyotengenezwa ilitumiwa kunasa mapigo na mawimbi ya kupumua kwa wakati mmoja.Kupitia mfumo huu, tulipata mawimbi ya kupumua na mapigo ya mwanamume mwenye umri wa miaka 25 aliyevalia mavazi yetu nadhifu akiwa amelala (Mchoro 5D na sinema S10) na ameketi (mtini S26 na sinema S11).Ishara zilizopatikana za kupumua na mapigo zinaweza kupitishwa bila waya kwa APP ya simu ya rununu.Kama ilivyoelezwa hapo juu, TATSA ina uwezo wa kunasa ishara za kupumua na mapigo.Ishara hizi mbili za kisaikolojia pia ni vigezo vya kukadiria SAS kiafya.Kwa hivyo, TATSA yetu inaweza pia kutumika kufuatilia na kutathmini ubora wa usingizi na matatizo yanayohusiana na usingizi.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 5 (E na F, kwa mtiririko huo), tuliendelea kupima mapigo na mawimbi ya kupumua ya washiriki wawili, mwenye afya na mgonjwa aliye na SAS.Kwa mtu asiye na apnea, viwango vya kupumua na pigo vilivyopimwa vilibakia kwa 15 na 70, kwa mtiririko huo.Kwa mgonjwa aliye na SAS, apnea tofauti kwa 24 s, ambayo ni dalili ya tukio la kuzuia kupumua, ilizingatiwa, na kiwango cha moyo kiliongezeka kidogo baada ya kipindi cha apnea kwa sababu ya udhibiti wa mfumo wa neva (49).Kwa muhtasari, hali ya kupumua inaweza kutathminiwa na TATSA yetu.
Ili kutathmini zaidi aina ya SAS kupitia mapigo na mawimbi ya upumuaji, tulichanganua muda wa mpigo wa mpigo (PTT), kiashiria kisichovamizi kinachoakisi mabadiliko katika upinzani wa mishipa ya pembeni na shinikizo la intrathoracic (ilivyofafanuliwa katika sehemu ya S1) ya mtu mwenye afya na mgonjwa aliye na SAS.Kwa mshiriki mwenye afya, kiwango cha kupumua kilibakia bila kubadilika, na PTT ilikuwa imara kutoka 180 hadi 310 ms (Mchoro 5G).Hata hivyo, kwa mshiriki wa SAS, PTT iliongezeka kwa kuendelea kutoka 120 hadi 310 ms wakati wa apnea (Mchoro 5H).Kwa hivyo, mshiriki aligunduliwa na ugonjwa wa SAS (OSAS).Ikiwa mabadiliko katika PTT yalipungua wakati wa apnea, basi hali hiyo ingeamuliwa kama dalili kuu ya apnea ya usingizi (CSAS), na ikiwa dalili hizi mbili zilikuwepo wakati huo huo, basi itatambuliwa kama SAS mchanganyiko (MSAS).Ili kutathmini ukali wa SAS, tulichanganua zaidi ishara zilizokusanywa.Kielezo cha msisimko cha PTT, ambayo ni idadi ya misisimko ya PTT kwa saa (msisimko wa PTT unafafanuliwa kuwa kushuka kwa PTT kwa ≥15 ms kudumu kwa ≥3 s), ina jukumu muhimu katika kutathmini kiwango cha SAS.Kielezo cha apnea-hypopnea (AHI) ni kiwango cha kuamua kiwango cha SAS (apnea ni kusitisha kupumua, na hypopnea ni kupumua kwa kina sana au kiwango cha chini cha kupumua), ambayo inafafanuliwa kama idadi ya apneas na hypopnea kwa kila mtu. saa wakati wa kulala (uhusiano kati ya AHI na vigezo vya ukadiriaji vya OSAS umeonyeshwa kwenye jedwali S2).Ili kuchunguza uhusiano kati ya AHI na kiashiria cha msisimko cha PTT, ishara za upumuaji za wagonjwa 20 walio na SAS zilichaguliwa na kuchambuliwa kwa kutumia TATSA.Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 5I, fahirisi ya PTT ya msisimko ina uhusiano chanya na AHI, kwani apnea na hypopnea wakati wa kulala husababisha mwinuko dhahiri na wa muda wa shinikizo la damu, na kusababisha kupungua kwa PTT.Kwa hivyo, TATSA yetu inaweza kupata mawimbi thabiti na sahihi ya mapigo na mawimbi ya kupumua kwa wakati mmoja, hivyo kutoa taarifa muhimu za kisaikolojia kuhusu mfumo wa moyo na mishipa na SAS kwa ajili ya ufuatiliaji na tathmini ya magonjwa yanayohusiana.
Kwa muhtasari, tulitengeneza TATSA kwa kutumia mshono kamili wa cardigan ili kugundua ishara tofauti za kisaikolojia kwa wakati mmoja.Kihisi hiki kilikuwa na unyeti wa juu wa 7.84 mV Pa−1, muda wa majibu wa haraka wa ms 20, uthabiti wa juu wa zaidi ya mizunguko 100,000, na kipimo data cha masafa ya kufanya kazi kwa upana.Kwa misingi ya TATSA, WMHMS pia ilitengenezwa ili kusambaza vigezo vya kisaikolojia vilivyopimwa kwa simu ya mkononi.TATSA inaweza kujumuishwa katika tovuti tofauti za nguo kwa muundo wa urembo na kutumika kufuatilia kwa wakati mmoja mapigo na ishara za kupumua kwa wakati halisi.Mfumo unaweza kutumika kusaidia kutofautisha kati ya watu wenye afya nzuri na wale walio na CAD au SAS kwa sababu ya uwezo wake wa kunasa maelezo ya kina.Utafiti huu ulitoa mbinu ya kustarehesha, yenye ufanisi, na ifaayo mtumiaji ya kupima mapigo ya moyo na kupumua kwa binadamu, ikiwakilisha maendeleo katika ukuzaji wa vifaa vya elektroniki vya kuvaa nguo.
Chuma cha pua kilipitishwa mara kwa mara kupitia ukungu na kunyooshwa ili kuunda nyuzi yenye kipenyo cha 10 μm.Nyuzi za chuma cha pua kama elektrodi iliingizwa katika vipande kadhaa vya nyuzi za Terylene za bodi moja.
Jenereta ya kazi (Stanford DS345) na amplifier (LabworkPa-13) ilitumiwa kutoa ishara ya shinikizo la sinusoidal.Kihisi cha nguvu cha masafa mawili (Vernier Software & Technology LLC) kilitumika kupima shinikizo la nje linalotumika kwa TATSA.Electrometer ya mfumo wa Keithley (Keithley 6514) ilitumiwa kufuatilia na kurekodi voltage ya pato na mkondo wa TATSA.
Kulingana na Mbinu ya Kujaribu ya AATCC 135-2017, tulitumia TATSA na ballast ya kutosha kama shehena ya kilo 1.8 na kisha tukaiweka kwenye mashine ya kibiashara ya kufulia (Labtex LBT-M6T) ili kutekeleza mizunguko ya kuosha mashine.Kisha, tulijaza mashine ya kuosha na lita 18 za maji kwa 25 ° C na kuweka washer kwa mzunguko uliochaguliwa wa kuosha na wakati (kasi ya msisimko, viboko 119 kwa dakika; wakati wa kuosha, dakika 6; kasi ya mwisho ya spin, 430 rpm; mwisho wakati wa spin, dakika 3).Mwishowe, TATSA ilianikwa kwenye hewa tulivu kwenye joto la kawaida lisilozidi 26°C.
Washiriki waliagizwa kulala katika nafasi ya kulala juu ya kitanda.TATSA iliwekwa kwenye maeneo ya kupimia.Mara tu washiriki walipokuwa katika nafasi ya kawaida ya supine, walidumisha hali ya utulivu kabisa kwa dakika 5 hadi 10.Ishara ya mapigo ya moyo kisha ikaanza kupima.
Nyenzo za ziada za makala hii zinapatikana katika https://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/11/eaay2840/DC1
Mtini. S9.Matokeo ya uigaji ya usambazaji wa nguvu wa TATSA chini ya shinikizo linalotumika kwa 0.2 kPa kwa kutumia programu ya COMSOL.
Mtini. S10.Matokeo ya uigaji wa usambazaji wa nguvu wa kitengo cha mawasiliano chini ya shinikizo lililotumika kwa 0.2 na 2 kPa, kwa mtiririko huo.
Mtini. S11.Kamilisha vielelezo vya mpangilio wa uhamishaji wa malipo wa kitengo cha mawasiliano chini ya hali ya mzunguko mfupi.
Mtini. S13.Voltage ya pato inayoendelea na mkondo wa TATSA katika kukabiliana na shinikizo la nje linaloendelea kutumika katika mzunguko wa kipimo.
Mtini. S14.Mwitikio wa voltage kwa nambari mbalimbali za vitengo vya kitanzi katika eneo moja la kitambaa wakati wa kuweka nambari ya kitanzi katika mwelekeo wa wale bila kubadilika.
Mtini. S15.Ulinganisho kati ya maonyesho ya pato la vitambuzi viwili vya nguo kwa kutumia mshono kamili wa cardigan na mshono wa kawaida.
Mtini. S16.Viwanja vinavyoonyesha majibu ya mzunguko kwa shinikizo la nguvu la 1 kPa na mzunguko wa uingizaji wa shinikizo wa 3, 5, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 18, na 20 Hz.
Mtini. S25.Mikondo ya pato ya kitambuzi wakati mada ilikuwa katika hali tuli na ya mwendo.
Mtini. S26.Picha inayoonyesha TATSA zilizowekwa kwenye tumbo na kifundo cha mkono kwa wakati mmoja kwa ajili ya kupima upumuaji na mapigo ya moyo, mtawalia.
Hili ni nakala ya ufikiaji huria inayosambazwa chini ya masharti ya leseni ya Creative Commons Attribution-NonCommercial, ambayo inaruhusu matumizi, usambazaji, na kuzaliana kwa njia yoyote, mradi tu matumizi ya matokeo si ya manufaa ya kibiashara na mradi kazi ya awali iwe sahihi. imetajwa.
KUMBUKA: Tunaomba tu anwani yako ya barua pepe ili mtu unayependekeza ukurasa ajue kwamba ulitaka auone, na kwamba si barua pepe chafu.Hatunasi anwani yoyote ya barua pepe.
Na Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang
Sensorer ya triboelectric ya nguo zote yenye hisia ya shinikizo la juu na faraja ilitengenezwa kwa ufuatiliaji wa afya.
Na Wenjing Fan, Qiang He, Keyu Meng, Xulong Tan, Zhihao Zhou, Gaoqiang Zhang, Jin Yang, Zhong Lin Wang
Sensorer ya triboelectric ya nguo zote yenye hisia ya shinikizo la juu na faraja ilitengenezwa kwa ufuatiliaji wa afya.
© 2020 Chama cha Marekani cha Kuendeleza Sayansi.Haki zote zimehifadhiwa.AAAS ni mshirika wa HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef na COUNTER.Science Advances ISSN 2375-2548.
Muda wa posta: Mar-27-2020