心血管疾?。–VD）是世界上最常見的死亡原因。因此為早期診斷，預防和治療進行了巨大的努力。根據(jù)歐洲心臟網(wǎng)絡中心（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(yī)療費用。而心電圖（ECG）是診斷心臟活動異常，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(yī)院環(huán)境上檢測。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術的持續(xù)發(fā)展，特別是柔性電子和智能紡織等新技術的出現(xiàn)，心電檢測正從“院內(nèi)護理”轉(zhuǎn)向無處不在的健康監(jiān)測。

當前，用于生物信號轉(zhuǎn)導的最常用材料是銀（Ag）或銅（Cu）等金屬。毫無疑問，這些材料可以實現(xiàn)高性能檢測，并已經(jīng)廣泛應用于現(xiàn)有的醫(yī)療檢測。然而，可穿戴健康監(jiān)測系統(tǒng)（WHMS）還需要廉價，輕質(zhì)和生物相容的導電材料。在這個前提下，將導電碳材料與柔性電子結(jié)合形成復合電極，有望在下一代WHMS中發(fā)揮重要作用。比如，通過化學氣相沉積方式，在Ag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，還必須滿足能夠長期監(jiān)測。然而，這些電極的制備過程復雜，生產(chǎn)成本高。此外，電極的信號轉(zhuǎn)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(jié)果。

西班牙的格拉納達大學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，并且成功實現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測ECG信號。根據(jù)以前的研發(fā)方案發(fā)現(xiàn)，通過光熱過程可以實現(xiàn)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，并進行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種方法可以實現(xiàn)柔性基板上進行高導石墨烯圖案制備的優(yōu)點，而不需要光刻掩?；蜻M行預沉積材料。同時，這種一步法技術也適用于卷對卷方式，可以實現(xiàn)低成本、大規(guī)模制備。將這種方式制備的柔性電極進行錄電生理信號的記錄和后續(xù)的心率檢測進行可行性驗證。

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(qū)對應于未照射的表面，而暗區(qū)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）同時進行。c基線漂移和噪聲校正的一步小波預處理方法。d基于聚類的基于最大最小振幅的心率監(jiān)測方法

圖3電極在心電圖和心率監(jiān)測中的表現(xiàn)。使用基于LINA的電極執(zhí)行的具有一些運動偽影的原始ECG信號記錄。b使用建議的基于DWT的方法進行基線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（RS峰和噪聲）。d從聚類算法結(jié)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間的演變。