用于人体连续呼吸监测的类皮肤混合集成电路

来源：知社学术圈图片来源：pixabay　　睡眠中排便停止综合征是在睡眠中过程中经常出现排便停止、排便变浅、排便不规律等排便紊乱症状的疾病。目前临床针对睡眠中排便停止综合征的临床依据主要是多导睡眠中图。多导睡眠中图中包括了脑电、心电、肌电、眼动、排便、体位体动、血氧饱和度等多种生理信号。

多导睡眠中仪在准确临床和早期筛查方面仅存以下严重不足：正处于新的环境且配戴众多仪器以及信号传输导线的束缚不会一定程度上影响患者睡眠中质量，甚至造成嗜睡，使得所收集的生理信号数据与现实睡眠中情况相符，从而阻碍准确临床；多导睡眠中仪体积较小且操作者简单，有利于进行对更大范围人群的日常睡眠中质量监测与排便停止的早期筛查。　　针对上述问题，浙江清华柔性电子技术研究院的研究人员明确提出了一种将类皮肤的柔性混合电路与可延伸柔性传感单元构建的柔性化策略，并基于人体脸部几何形貌特征设计出面膜式的排便监测系统，利用传热学分析建构基于可延伸温度传感器的排便监测原理，明确提出传输屈曲构型作为传感器工作形态以提高传感器信噪比和力学顺应性，借以解决问题现有排便监测技术中器件刚性、有线导联、传感单元与信号处理单元分离出来带给的不舒适感、精度劣、不能长年监测、数据传输与处置迟缓等问题。该排便监测技术的基本原理是通过贴于鼻子下（人中一处）的温度传感器动态收集人体吸入和排出气体的温度，并传输至集成化的柔性混合集成电路，借以数据的预处理、模数转换、处置，通过低功耗蓝牙系统级芯片（SOC）将动态数据无线共享至移动用户终端，并在用户应用软件上面动态表明。器件原理示意图　　近日，研究团队在国际电子材料领域著名学术期刊《先进设备电子材料》上在线公开发表了为题《应用于倒数排便监测的可共形贴附于面部的类皮肤混合集成电路》的研究成果。

研究人员通过将类皮肤的柔性混合电路与可延伸柔性传感单元构建，明确提出了系统级集成电路的柔性化策略，创建了从信号收集、传输、处置到无线通信等多模块一体化的柔性平台，解决问题了可延伸柔性传感单元与后端电路的异质构建的问题；并通过人力学建模优化，该柔性集成电路可共计状贴附于具备简单几何特征的面部，可实现人体在诸如睡觉，运动，睡觉，睡觉和睡等动静态多场景下倒数排便监测，展出了柔性电子技术在人体排便涉及的临床与生理学基础研究中的辽阔应用于前景。器件转身与实物图　　利用本构建器件构建了的一系列多场景随体排便监测实验，还包括静态与动态监测，如睡觉，运动，睡，而不对人体的长时间活动导致任何影响，指出了该器件具备精准舒适度监测人体排便的能力，在与呼吸系统涉及的临床与生理学基础研究中具备具体应用于价值。此外，该研究所明确提出的系统级的柔性混合集成电路为人体其他生理信号的倒数动态监测获取了最重要基础，为人体身体健康监测器件的大规模工业化生产和推广应用获取了一条新的研究思路。多场景实验　　浙江清华柔性电子技术研究院助理研究员陈颖博士为文章的第一作者，浙江清华柔性电子技术研究院是清华大学探寻多学科交叉与校地合作新模式的试点，是浙江省人民政府与清华大学联合打造出的新型高端科研机构。

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