研究进展:UCSD徐升团队可穿戴肌电 | Nature Electronics

文摘   2024-11-02 05:53   北京  
可穿戴肌电设备,可以检测肌肉活动,用于健康监测和身体运动跟踪,但这种方法受制于空间分辨率低的弱随机信号。可替换地,回声描记术,可利用超声波,以检测肌肉运动,但是通常依赖于复杂的换能器阵列,体积庞大,具有高功耗并且可限制用户的移动性。

近日,美国 加利福尼亚大学圣迭戈分校(University of California,San Diego)Xiaoxiang Gao, Xiangjun Chen, Muyang Lin, Wentong Yue,徐升Sheng Xu等,在Nature Electronics上发文,报道了完全集成的可穿戴回声描记echomyography系统,主要组成有定制的单个传感器、用于数据处理的无线电路和用于供电的板载电池。

这种系统,可附着在皮肤上,并可以长期无线精确监测肌肉。利用这一系统,检测了横膈膜的活动,以识别不同的呼吸模式。还开发了一种深度学习算法,将前臂肌肉的单换能器射频数据与手势相关联,以精确且连续地跟踪13个手部关节,平均误差仅为7.9°。

A wearable echomyography system based on a single transducer

基于单个传感器的可穿戴回声成像系统。


图1:完全集成的可穿戴式单传感器回声描记Echomyography,EcMG系统概述。

图2: 声电特性。

图3: 直接利用射频radio-frequency,RF信号的连续隔膜监测。

图4: chronic obstructive pulmonary disease ,COPD患者和健康参与者的膈肌监测。

图5:基于深度学习的动态手势跟踪。

图6:基于可穿戴回声描记EcMG系统的人机界面。

文献链接

Gao, X., Chen, X., Lin, M. et al. A wearable echomyography system based on a single transducer. Nat Electron (2024).

https://doi.org/10.1038/s41928-024-01271-4

https://www.nature.com/articles/s41928-024-01271-4

本文译自Nature。

来源:今日新材料

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