據麥姆斯咨詢介紹，每年有數百萬美國人通過心電圖檢查并診斷心臟疾病。這種醫學檢驗手段作為醫生門診和手術室的診斷標準，已存在幾十年了，但近期一項新的MEMS傳感技術可能重新定義心電圖，使之能夠直接測量心臟的三維（3D）生物電場。

Draper正在開發一種MEMS電場傳感器，有望重新定義心電圖，因為它采用無線感知技術，易于管理且可在服裝中實現可穿戴應用（圖片來源：Draper）

Draper醫療技術和分析部門的主管Jesse Wheeler說：“傳統的心電圖（ECG）系統可能會丟失重要的診斷信息，因為它們測量的是一維（1D）電壓信號，這些信號只是人體三維電場的一個方向上“投影”。Draper新開發的MEMS電場傳感器旨在直接測量隱藏在人體的、由心臟產生的3D電場。”

Draper新型電場傳感器非常小，可以嵌入到日常用品中，如衣服、智能手表、頭盔和座椅等（圖片來源：Draper）

Wheeler表示，這款新型MEMS電場傳感器還實現了另一項突破。與傳統心電圖系統不同，它不使用電極或引線，可以在不接觸人體的情況下測量三維生物電場。Wheeler將這種傳感器描述為“一種毫米級、非接觸式、無電極及引線的電場傳感器。”

與傳統心電圖不同，Draper電場傳感器沒有引線或電極，旨在直接測量隱藏在人體的、由心臟產生的3D電場（圖片來源：Draper）

與傳統的心電圖系統設計不同，Draper開發了一種創新的MEMS電場傳感器。Draper的物理學家James Bickford解釋說，該傳感器內部有一個叫電偶極子的微小裝置。與羅盤的磁偶極子旋轉指向磁場方向類似，3D電場傳感器通過測量電偶極子的旋轉來探測電場的大小和方向，從而得到心臟生物電場的3D圖像，這是對傳統心電圖系統一維電壓測量的重大改進。

Bickford說：“臺式設計原型的測試結果非常鼓舞人心，我們相信，我們在單次設計迭代中就可以通過實現目標噪聲性能從而達到高保真心臟場測量。”

Wheeler解釋說：“Draper的MEMS電場傳感器帶來了超越最先進技術的兩個關鍵進步。一方面，3D電場測量可以提供有關疾病的增強診斷信息。此外，無電極和引線的非接觸傳感技術可以實現對運動員、急救人員、士兵和創傷患者的高分辨率移動監測。該傳感器可以嵌入到日常用品中，比如衣服、智能手表、頭盔和座椅等。”

接下來，Draper將繼續改進電場傳感器的靈敏度和噪音性能，以供人類使用，并將其包裝以實現低成本、大批量生產。在未來的應用中，該類傳感器可能不僅僅用于監測心臟信號。Draper還對使用傳感器監測其它生物信號（包括神經和肌肉活動等）感興趣。

Draper正與工業界和政府部門合作以尋求該MEMS電場傳感器的商業化方式，這是它將新技術推向更廣闊市場的常用途徑。

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