用于多模式诊疗人机交互的可拉伸贴片

《Advanced Healthcare Materials》：Stretchable Patch for Multimodal Theranostic Human Machine Interface

可拉伸多模态治疗监测贴片实现大范围闭环干预，集成应变传感器与双向电极阵列，同步监测颈部运动和肌肉电信号，结合电刺激与热疗实现疲劳预警与治疗。大面积柔性结构提升信号质量，改善皮肤贴合性，为智能医疗和人机交互提供新方案。

　　

摘要

先进的人机交互技术受到现有可穿戴材料和设备集成程度及覆盖范围的限制。一个典型的例子是肌肉疲劳的管理。尽管实时监测和早期干预对于这一应用至关重要，但目前的设备无法迅速治疗肌肉疲劳，因为它们缺乏这种治疗诊断功能的集成。为了解决这个问题，本研究提出了一种十厘米级、可拉伸且柔性的多模式治疗诊断贴片（FMTP），该贴片能够在大面积薄膜（约400平方厘米）上集成监测和治疗功能。FMTP采用了金属-聚合物导体（MPC）应变传感器和双向电极（BDE），构建了一个双模式监测系统。MPC传感器可以监测人体颈部的运动，而BDE阵列则能够进行表面肌电图（sEMG）采集和治疗性电刺激。一旦检测到不良姿势下的肌肉疲劳，FMTP会进行电刺激和热疗，从而实现闭环治疗诊断干预。大面积结构设计通过提高集成程度确保了信号的高保真度，并支持在更广泛范围内的多部位治疗诊断功能。同时，整个设备具有可拉伸性，从而提高了与皮肤的贴合度，提升了性能。未来，这里介绍的可穿戴解决方案在医疗设备和人机交互领域具有巨大的潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。