心血管疾?。–VD）是世界上最常見(jiàn)的死亡原因。因此為早期診斷，預防和治療進(jìn)行了巨大的努力。根據歐洲心臟網(wǎng)絡(luò )中心（EHN）預算，每年在心血管疾病上需要消耗2100億歐元，其中約53％（1110億）主要是用于醫療費用。而心電圖（ECG）是診斷心臟活動(dòng)異常，揭示心血管疾病信息的最常用方法。目前為止，這種檢測方式主要是在醫院環(huán)境上檢測。然而隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的持續發(fā)展，特別是柔性電子和智能紡織等新技術(shù)的出現，心電檢測正從“院內護理”轉向無(wú)處不在的健康監測。

當前，用于生物信號轉導的最常用材料是銀（Ag）或銅（Cu）等金屬。毫無(wú)疑問(wèn)，這些材料可以實(shí)現高性能檢測，并已經(jīng)廣泛應用于現有的醫療檢測。然而，可穿戴健康監測系統（WHMS）還需要廉價(jià)，輕質(zhì)和生物相容的導電材料。在這個(gè)前提下，將導電碳材料與柔性電子結合形成復合電極，有望在下一代WHMS中發(fā)揮重要作用。比如，通過(guò)化學(xué)氣相沉積方式，在A(yíng)g基電極上涂膜一層石墨烯制備復合電極。此外，還能將PDMS與碳納米管復合的電極用于ECG。上述的所有的電極，除了需要具有生物相容的，還必須滿(mǎn)足能夠長(cháng)期監測。然而，這些電極的制備過(guò)程復雜，生產(chǎn)成本高。此外，電極的信號轉換必須能夠便于后期的信號處理。同樣，可穿戴設備受到尺寸，計算能力和功耗的顯著(zhù)限制。因此，有必要確保原始生物信號質(zhì)量和處理算法的優(yōu)化之間的折衷以獲得準確的結果。

西班牙的格拉納達大學(xué)的研究人員提出使用低功率激光二極管在柔性基板上產(chǎn)生多孔石墨烯（PG）泡沫電極，并且成功實(shí)現了連續監測ECG信號。根據以前的研發(fā)方案發(fā)現，通過(guò)光熱過(guò)程可以實(shí)現在富碳材料的表面上誘導制備高導電性的多孔石墨烯。最近，西班牙研究人員使用激光二極管在柔性Kapton基底上激光誘導PG，并進(jìn)行了深入研究。結果發(fā)現，這種方法可以實(shí)現柔性基板上進(jìn)行高導石墨烯圖案制備的優(yōu)點(diǎn)，而不需要光刻掩?；蜻M(jìn)行預沉積材料。同時(shí)，這種一步法技術(shù)也適用于卷對卷方式，可以實(shí)現低成本、大規模制備。將這種方式制備的柔性電極進(jìn)行錄電生理信號的記錄和后續的心率檢測進(jìn)行可行性驗證。

圖1電極制造和材料表征。a柔性電極的示意圖。B將柔性電極連接到人的前臂。c激光圖案化表面的SEM圖像（比例尺：20μm）。亮區對應于未照射的表面，而暗區對應于激光誘導的納米石墨聚集體。d激光誘導多孔納米石墨烯聚集體的拉曼光譜。e彎曲條件下的電阻變化情況。

圖2心電圖記錄和處理方法。A不同頻率下，石墨烯電極與商用電極的接觸阻抗變化情況。b心電圖記錄與LINA電極（紅色）和Ag/AgCl商用電極（藍色）同時(shí)進(jìn)行。c基線(xiàn)漂移和噪聲校正的一步小波預處理方法。d基于聚類(lèi)的基于最大最小振幅的心率監測方法

圖3電極在心電圖和心率監測中的表現。使用基于LINA的電極執行的具有一些運動(dòng)偽影的原始ECG信號記錄。b使用建議的基于DWT的方法進(jìn)行基線(xiàn)校正和噪聲抑制后產(chǎn)生的信號。c組成ECG信號的峰的雙簇分類(lèi)（RS峰和噪聲）。d從聚類(lèi)算法結果中識別沿60 s信號的RS峰值。e從RS峰值頻率提取的心率隨時(shí)間的演變。