スマート衣類に統合された心拍センサーで信頼性の高いウェアラブル監視を実現

伸縮・曲げ可能な「スマート」テキスタイルは、あらゆる種類の衣服を一新し、高度な監視技術を日常アイテムに統合する新たな機会を生み出そうとしています。研究者たちは神経科学と心理生理学を応用し、スマートテキスタイルに統合されたような応答性技術の構築を進めています。彼らは、ウェアラブルセンサーシステムが、従来の電極ほど心拍監視の性能が良くないことを発見しました。

繊維電極でECG監視の実現性を検証

この問題を解決するため、研究者たちは、従来のゲル電極の代わりに縫い付けられた繊維電極を用いた3誘導・胸部装着構成での心電図（ECG）監視の実現性をテストしました。市販のウェアラブルデバイスは通常、完全なECG波形を検出できません。

従来アプローチの課題

検討されたアプローチには、布地表面に印刷された導電性インクベースの電極がありますが、これらは割れやすく、導電面の断裂や動きによる抵抗変化を招きます。また、平面ファッショナブル回路基板（P-FCB）も検討されましたが、これも布地表面への印刷であり、導電ペーストの製造に高度な製造手法を必要とします。

衣類に直接統合された「ドライ」電極が解決策

チームが考案した解決策は、衣類に直接統合された「ドライ」電極を製造することでした。デバイスが皮膚に密着するため、同様のドライ電極が皮膚上を動くことで通常発生するノイズとアーチファクトの問題を回避できます。

検証テストで従来電極と同等の性能を確認

デバイスは、ECG監視、被験者による快適性調査、伸縮テスト、洗濯サイクルなどの一連の検証テストを経ても性能は低下しませんでした。デバイスの性能は従来の電極と同等で、完全なECG波形を検出できました。

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