一种结合3D打印和人工智能的新型心脏监测系统有望彻底改变医生测量和诊断患者心脏健康状况的方式。
该系统由西蒙菲莎大学(SFU)机电系统工程学院开发，特点是在柔软胸带中嵌入可重复使用的干式3D打印电极——这种折叠式折纸形状设计通过轻柔的吸力附着在皮肤上。
吸盘上印刷的碳基墨水取代了电解质凝胶，将心脏的电信号传导至可穿戴设备，该设备内置人工智能软件，可预先诊断多达10种类型的心律失常，即不规则心跳。
"目前的心电图测试依赖于一次性粘贴片和凝胶，这些材料可能会变干脱落，然后数据必须由医生手动解读。整个过程耗费更多时间，产生的医疗废物也比实际需要的多，"西蒙菲莎大学机电系统工程学院教授Woo Soo Kim表示。
"我们的干式电极与基于凝胶的传感器一样准确，但对患者更舒适、更易于使用，并且可以消毒重复使用，从而显著减少浪费。"
他补充说，最重要的是，人工智能算法可以帮助医生做出更快、更准确的诊断，测试结果会电子传输给医生进行确认。
在发表于《Biosensors and Bioelectronics》的研究中——由西蒙菲莎大学博士后学生Yiting Chen领导——Kim的团队与温哥华综合医院心脏监测部门的一线护士一起测试了这些干式电极。
护士们报告称，干式电极和胸带设计可以显著提高患者在长期监测过程中的舒适度和依从性，而目前这项工作是使用笨重的霍尔特监测仪完成的。
如果测试过程中电极脱落，用户无需重新粘贴传感器或处理电解质凝胶，只需按压折纸灵感设计的电极即可重新形成密封。
根据欧洲心律协会的数据，全球三分之一的人将患上心律失常，而最常见的心律失常疾病——心房颤动——预计到2050年全球发病率将增加60%以上。
Kim表示，这种环保且用户友好的工具为改善个性化心脏监测提供了独特机会，适用于长期心脏监测以及高需求医疗环境，包括急诊室、医院病房和老年人护理设施。
它还可以帮助农村和偏远社区的人们，这些地区的诊断工具和医生资源有限。
"诊断工具价格合理且易于获取非常重要，"Kim说。"我们的目标之一是看到该工具在第一民族(First Nations)和偏远社区中使用，在这些地方，需要心脏监测的人可以自行测量，我们的人工智能算法可以分析数据并提供初步评估，然后可以与医生分享以获得完整诊断。"
Kim的团队目前正专注于完善人工智能的预诊断算法，并将3D打印折纸电极的尺寸缩小到当前高度的三分之一。
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