Na avaliação de reabilitação e monitoramento da função motor, a eletromiografia da superfície (sEMG) é uma das ferramentas de detecção não invasiva mais comumente utilizadas - usando eletrodos ligados à superfície da pele, pode ser registrada atividade elétrica fraca gerada durante a contração muscular esquelética, fornecendo dados objetivos para a avaliação da função neuromuscular.

No entanto, terapeutas e engenheiros enfrentam um dilema recorrente: embora o eletrodo húmido tradicional Ag/AgCl tenha baixa impedência de contato e qualidade de sinal confiável, ele depende do gel condutivo. O gel secará ao longo do tempo, levando a deterioração do sinal, e aderência a longo prazo pode causar irritação da pele e até inflamação. O eletrodo não pode ser reutilizado e é propenso ao desmantelamento durante o movimento - em cenários que requerem monitoramento contínuo a longo prazo, as limitações dos eletrodos húmidos são particularmente prominentes.

2[UNK] Desafios de engenharia para aquisição do sEMG: impedância, ruído e artefatos de movimento

A essência do sinal sEMG é a projeção do potencial de ação muscular na superfície da pele - com amplitudes variando de microvolts a milivolts, o sinal é extremamente fraco. Coletar este fraco sinal da superfície da pele representa um triplo desafio de engenharia:

Proposta fundamental:A questão fundamental que eletrodos flexíveis não invasivos precisam responder é: como tornar os eletrodos suaves, esticáveis e portables como a pele, mantendo baixa impedência e alta relação sinal-ruído?

3[UNK] Sistema de materiais: diversas escolhas de metal a carbono

O desempenho de eletrodos flexíveis do sEMG está radicado na sinergia entre materiais condutivos e substratos flexíveis. O actual sistema de material principal abrange três categorias: metais, materiais baseados em carbono e polímeros condutivos

4[UNK] Design estrutural: Adaptação mecânica de duas a três dimensões

A estensibilidade do próprio material é limitada. O design estrutural é igualmente crucial para manter contato estável entre o eletrodo e a pele durante o movimento dinâmico.

5[UNK] Performação chave: O que os engenheiros devem prestar atenção

6[UNK] Estenários de aplicação: Desde avaliação de reabilitação à interação humano-computador

7[UNK] De materiais para sistemas: Solução Flexível de Eletrodo do Instituto Avançado

Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. (chamado "Advanced Institute Technology") foi criado em 2016, com sede no distrito de Bao'an, Shenzhen. É uma empresa nacional de alta tecnologia especializada em materiais de escudo, materiais isoladores, materiais de condutividade térmica e revestimentos de metal precioso. A empresa construiu independentemente uma linha de produção de vaporação de magnetrons e de evaporação de vácuo, usando rolo para rolar tecnologia de produção contínua, que pode alcançar depositação precisa de camadas de metal em várias superfícies de filme flexíveis como PI, PET, PEEK, LCP, etc. A largura do substrato pode alcançar 350mm, e o grau de vácuo final pode alcançar 1 × 10 [UNK]Pa.

Em resposta aos requisitos específicos de eletrodos flexíveis não invasivos para aquisição de eletromiografia superficial, a Tecnologia do Instituto Avançado fornece as seguintes capacidades essenciais:

8[UNK] Conclusão

A essência da coleta de eletromiografia de superfície utilizando eletrodos flexíveis não invasivos é estabelecer um canal de sinal estável, baixo ruído e biológicamente amigável entre dispositivos eletrônicos rígidos e tecidos biológicos suaves. Usa um substrato flexível para corresponder às propriedades mecânicas da pele, uma camada condutiva de baixa impedância para assegurar qualidade do sinal, e design estrutural para "guiar" a tensão de movimento da camada funcional - os três trabalham juntos para responder a uma questão de engenharia central: como fazer os dispositivos eletrônicos tão suaves como a pele enquanto também entender a linguagem muscular.

Desde avaliação de reabilitação ao controle prótese, do monitoramento de movimento à interação humano-computador - eletrodos sEMG flexíveis estão trazendo a coleta de sinais eletromiográficos de hospitais para casas, de estático para dinâmico, e de "aderir" para "crescer". Nesta evolução tecnológica, a seleção de materiais, o design estrutural e os processos de revestimento de precisão sempre foram as variáveis essenciais que determinam o limite superior do desempenho de eletrodos.