2025年12月29日，西蒙弗雷泽大学（SFU）机电系统工程学院的研究人员开发出一种新颖的心脏监测系统，该系统通过一条柔性腰带环绕胸部，代替传统的冰冷粘腻电极片，采用小型3D打印“干电极”进行心电图（ECG）监测。
与传统的ECG检测系统依赖一次性电极片和电解质凝胶不同，SFU研究团队采用了3D打印的杯状干电极，这些电极通过轻柔的吸力吸附在皮肤上，使用碳基墨水将心脏的电信号传输到可穿戴设备。由于无需凝胶和更换电极片，这种技术解决了传统ECG系统常见的脱落、干裂等问题，同时提升了长期使用中的舒适性和便捷性。
西蒙弗雷泽大学教授Woo Soo Kim表示：“目前的ECG检测依赖于一次性粘性贴片和凝胶，这些材料容易干裂脱落。我们的干电极与凝胶传感器一样精准，但对患者来说更舒适，也更容易使用。”
智能算法提高诊断效率
除了新的硬件之外，该团队还加入了人工智能技术。与腰带相连的可穿戴设备运行内置软件，可以预先诊断多达10种常见的心律失常，即心律不齐。Kim说：“最重要的是，人工智能算法可以帮助医生更快、更准确地做出诊断。检测结果可以以电子方式发送给医生进行确认，而无需等待医生亲自查看打印的试纸。”
对患者而言，速度至关重要。据欧洲心律协会统计，全球三分之一的人会患上某种类型的心律失常。其中最常见的心房颤动，预计到2050年，全球发病率将增长超过60%。早期发现可以降低中风、心力衰竭和急诊就诊的风险。
为确保新系统在实际临床环境中的有效性，研究人员与温哥华综合医院心脏监护室的护士合作，进行了一系列的临床测试。研究表明，这款智能腰带显著提高了患者的舒适度和依从性，尤其在长期监测过程中。相比传统的动态心电图监测设备，带有干电极的腰带更加稳定，避免了电极片的频繁更换，也减少了患者因电极脱落或不适而重新测试的麻烦。
△相关研究已发表在《Biosensors and Bioelectronics》期刊上，题目为“利用3D打印折纸心电图传感器进行人工智能增强型房性心律失常诊断”
3D打印让更加精准的ECG普及化
目前，西蒙弗雷泽大学的研究团队正在进一步优化这款设备，计划提高智能诊断算法的准确性和可靠性，使它能够更好地区分无害和有害的心律失常。同时，工程师们正在致力于将3D打印电极的尺寸缩小，以使设备更加隐蔽、舒适，适合日常使用。
该系统的潜在应用场景不仅局限于医院，它对于偏远地区和医疗资源匮乏的社区也具有重要的意义。通过这款便携式心脏监测设备，患者可以在家中自行检测心电图，人工智能软件会提供实时诊断并将结果发送给远程医生，为基层医疗提供重要支持。
来源：南极熊
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