Тонкий датчик из гидрогеля диагностирует выгорание и хроническую усталость

Исследователи из Национального университета Сингапура разработали носимое устройство на основе метагидрогеля, способное определять уровень усталости и стресса человека с точностью 92% во время повседневной активности. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Sensors.

Команда под руководством профессора Хо Гим Вея создала платформу MAP, которая решает главную проблему существующих носимых устройств — искажение сигналов при движении тела. Датчик обеспечивает соотношение сигнал-шум электрокардиограммы на уровне 37,36 дБ против 10-20 дБ у коммерческих смарт-часов. Точность измерения артериального давления составляет 3 мм рт. ст., что соответствует клиническим стандартам ISO.

Технология работает за счет двух механизмов фильтрации. Наночастицы внутри гидрогеля гасят механические колебания в определенных частотных диапазонах. Водно-глицериновый электролит пропускает низкочастотные сердечные сигналы ниже 30 Гц и блокирует высокочастотные мышечные шумы. Алгоритм машинного обучения удаляет остаточные помехи.

Система повысила точность обнаружения пиков ЭКГ с 52% до 93%. Исследователи провели многодневное тестирование с участием добровольцев, включая симуляцию задач по вождению для провокации переутомления. Устройство также фиксирует звуки сердцебиения, дыхания, мозговые волны и движения глаз.

Разработка заняла четыре года. Сейчас команда ищет партнеров для промышленного производства и сотрудничества с психиатрами для клинической валидации технологии.