实时步态监测对于神经肌肉疾病的诊断和康复至关重要。然而，现有的用于步态分析的可穿戴传感器存在外部功率要求高、灵敏度低、稳定性差、操作人员要求专业等缺点，限制了其在临床环境之外的应用。
近日，台湾清华大学Zong-Hong Lin开发了一种基于摩擦电纳米发电机（TENG)的自供电生物灵感模仿鲨鱼皮肤的可穿戴传感器，用于实时步态分析和神经肌肉疾病患者的康复监测。特别是，生物相容的Ecoflex聚合物表面被微结构化为三维肋状图案，并与液体接触金属显示出优异的疏水性能，从而促进了步态传感器的高耐用性和稳定性。
文章要点
1）该传感器可以区分来自特定受损和健康肌肉的步态信号，如髂腰肌、胫骨前肌、小腿三头肌和股四头肌，这些肌肉对步态分析至关重要。此外，在这项工作中，通过患者的MRI图像和测量的步态信号的类似结果，成功地验证了对突出的椎间盘和十字韧带撕裂的康复监测。
2）总体而言，这项研究提出了一种基于仿生鲨鱼皮肤的自我供电传感器，用于实时健康评估，以实现对特定步态相关肌肉损伤的快速治疗。因此，这种新型传感器具有广泛的应用前景，如帕金森氏病等神经肌肉疾病的检测，术后患者的长期居家康复监测，用于全膝关节置换术(TKA)康复自我评估的可穿戴支架，以及治疗肌肉功能丧失患者的治疗性肌肉刺激器。此外，在不久的将来，我们的系统可以集成并嵌入到商业袜子中。同时，自供电传感器可以与物联网技术相结合，从而通过智能可穿戴设备实现实时监控。
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信息发布人: Zong-Hong Lin
发布单位: 台湾清华大学
信息源: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107852
