只要經(jīng)歷過心電圖檢測(ECG)的人,就一定知道這是一個非常痛苦的過程。在接受檢測的過程中,特別是當(dāng)黏黏電極從人體上撤離時,仿佛要撕扯掉全身的毛發(fā)。這是由于在撤離電極時,電極探測電流很微弱,這就需要在器具和皮膚之間有一種很好的媒介。
目前,英國蘇塞克斯(Sussex)大學(xué)的Robert Prance及其同學(xué)研制出一種可以克服這種現(xiàn)象的儀器裝置。該設(shè)備與心電圖儀最大的不同就是不用觸及皮膚就可以檢測心電或者顱當(dāng)量,而它能夠?qū)崿F(xiàn)這些功效則是通過高阻抗的傳感器測量信號。
所有的學(xué)生都會有這樣的一個常識——阻抗與阻力有關(guān),是電壓與電流之比。如果電流和電壓值變化,由于兩者相互關(guān)聯(lián)會導(dǎo)致其余相關(guān)參數(shù)也隨之變化。阻抗是電阻的一種衡量標(biāo)準(zhǔn),能夠獲取反饋的效果。
采用高阻抗傳感器的優(yōu)勢在于,能夠在一定距離內(nèi)測量信號(一種電勢)。這是因?yàn)閭鞲衅鞯碾娮韪叩娇梢院雎钥諝鈱拥拇嬖?。?shí)際上,Prance研制出的新設(shè)備能夠在一公尺的距離內(nèi)很快檢測到心跳的蹤跡。另外,該設(shè)備還可以通過人體的毛發(fā)感知到大腦中的電波活動。醫(yī)生可以很容易地通過探針接近患者,而探針的尾部有連接至計(jì)算機(jī)的金屬絲,因此可以將電信號轉(zhuǎn)變成為心跳、腦波或者其他檢測物的波形圖。該小組曾經(jīng)研發(fā)出一種手表般大小的檢測儀,可以戴在手腕上進(jìn)行檢測。該小組現(xiàn)在的最終研究成果盡管與上一版本的檢測儀在尺碼上近似,但是卻不用直接碰觸人體皮膚。
Prance認(rèn)為他的發(fā)明不僅僅能比當(dāng)今的電極式探測器為患者提供更舒適的檢測,而且還能夠有新的作為。這個研究小組正在進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),通過利用多個傳感器的結(jié)合以繪制出心臟活動的電子圖。心臟每跳動一次就會有一個電氣波穿越心臟,相應(yīng)的,心房每一次收放都會將血液推動到人體各個器官和組織。研究人員希望能夠把這個通過25個傳感器共同工作的技術(shù)作為醫(yī)療成像工具使用,而傳統(tǒng)的探測器是無法完成這個功效的。
高阻抗技術(shù)并不僅限于醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,在工業(yè)中也有很大的作用。目前,這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在微電子集成電路中找尋故障,而最終這項(xiàng)技術(shù)也將被用于測試制造機(jī)械部件的不銹鋼或者碳纖維結(jié)構(gòu)的完整性中。不論是為人類檢測心臟中的疾病還是為機(jī)器檢測故障和瑕疵,高阻抗技術(shù)都將為人類健康作出重要貢獻(xiàn)。