无法使用可穿戴设备实时客观地量化认知压力是一个关键的未解决问题，对痴呆和精神残疾患者以及寻求改善生活质量的人会产生严重的负面影响。
佐治亚理工学院Woon-Hong Yeo课题组介绍了一种类似皮肤的无线胸骨贴片，该贴片可捕获由于地震心动图 （SCG） 信号中表现出的压力而导致的心脏力学变化。对设备的微结构互连和弹性体集成进行明智的优化，使设备能够充分匹配皮肤的力学结构，牢固而温和地粘附在皮肤上，无需腐蚀性胶带，并能很好地捕获平面和纵向SCG波。该设备将 SCG 节拍实时传输到用户的设备，其中派生的特征与心跳的机械形态相关。信号由支持向量机回归器中的一系列特征进行评估。与金标准皮质醇相比，经过验证的影像学测试后的对照研究显示，压力预测与皮质醇变化之间的 R 平方相关性为 0.79，与以前的工作相比显着改善。同样，该系统对外部温度和物理恢复状态表现出出色的鲁棒性，同时在全天使用中表现出出色的准确性和耐磨性。
图1：系统概述。（A）认知应激期间SCG变化的生理基础图示流程图。（B） 被摄体上的软设备图像。
图2：心动图跳动随认知应激的形态学变化。
图3：SCG 衍生的压力与 GSR 和 HRV 指标在炎热环境中和运动后的比较。
图4：软体设备和商用显示器之间的全天压力比较。
作者报告了对柔性力学、心脏生理学、信号处理和机器学习的综合研究，以产生一个高度准确且难以察觉的系统，该系统能够使用可穿戴贴片进行连续、定量的认知压力估计。通过对软装置的机械结构进行彻底的计算和实证研究，可以设计出一个类似皮肤的平台，该平台能够与弯曲的胸部表面具有出色的贴合性，并能够可靠地检测平面和纵向SCG振动。此外，组件岛之间的蛇形互连产生了一个对各种运动具有高度鲁棒性的系统。
【参考文献】
https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115983
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