Naukowcy zaprojektowali nowe, ultracienkie, w 100% rozciągliwe, elektroniczne urządzenie wykrywające pracę serca (e-tatuaż), laminowane na klatce piersiowej, umożliwiające monitorowanie czynności serca. Urządzenie może mierzyć EKG, SCG (sejsmokardiogram) i odstępy czasu pracy serca w sposób dokładny i ciągły przez dłuższy czas w celu monitorowania krew ciśnienie.
Choroby sercowo-naczyniowe są główną przyczyną zgonów na całym świecie. Monitorowanie funkcja naszego serca może w pewnym stopniu pomóc w zapobieganiu chorobom serca. Test EKG (elektrokardiogram) mierzy aktywność elektryczną naszego serca, mierząc tętno i rytm, aby powiedzieć nam, czy nasze serce działa normalnie. Inny test o nazwie SCG (sejsmokardiografia) to metoda oparta na czujniku akcelerometru, która jest używana do rejestrowania drgań mechanicznych serca poprzez pomiar drgań w klatce piersiowej spowodowanych biciem serca. SCG zyskuje na znaczeniu w klinice jako dodatkowy środek wraz z EKG do monitorowania i stwierdzania nieprawidłowości serca z większą dokładnością i niezawodnością.
Urządzenia do noszenia, takie jak urządzenia do monitorowania kondycji i zdrowia, są teraz obiecującą i popularną alternatywą do monitorowania naszego zdrowia. Do monitorowania funkcji serca dostępnych jest kilka miękkich urządzeń, które mierzą EKG. Jednak dostępne obecnie czujniki SCG oparte są na sztywnych akcelerometrach lub nierozciągliwych membranach, co sprawia, że są nieporęczne, niepraktyczne i niewygodne w noszeniu.
W nowym badaniu opublikowanym 21 maja w Zaawansowana naukabadacze opisują nowe urządzenie, które można laminować na klatce piersiowej (stąd nazwane an e-tatuaż) i monitoruj czynność serca, mierząc EKG, SCG i odstępy czasowe serca. To wyjątkowe urządzenie jest ultracienkie, lekkie, rozciągliwe i może być umieszczane na sercu bez potrzeby stosowania taśmy na długi czas, nie powodując bólu ani dyskomfortu. Urządzenie jest wykonane z serpentynowej siatki z dostępnych na rynku arkuszy piezoelektrycznego polimeru zwanego polifluorkiem winylidenu, dzięki zastosowaniu prostej i ekonomicznej metody wytwarzania. Polimer ten ma wyjątkową właściwość generowania ładunku elektrycznego w odpowiedzi na naprężenia mechaniczne.
Aby kierować tym urządzeniem, metoda korelacji obrazu 3D odwzorowuje ruch klatki piersiowej wynikający z oddychania i ruchu serca. Pomaga to znaleźć optymalne miejsce wykrywania wibracji klatki piersiowej w celu zamontowania urządzenia. Miękki czujnik SCG jest zintegrowany z rozciągliwymi złotymi elektrodami w jednym urządzeniu, tworząc urządzenie działające w dwóch trybach, które może synchronicznie mierzyć EKG i SCG za pomocą elektro- i akustycznego wykrywania sercowo-naczyniowego (EMAC). EKG jest rutynowo używane do monitorowania serca, ale w połączeniu z zapisami sygnału SCG, jego dokładność wzrasta. Używając tego czujnika EMAC i wykonując pomiary synchroniczne, można z powodzeniem wyodrębnić różne odstępy czasu pracy serca, w tym odstępy czasu skurczowego. I zaobserwowano, że skurczowy przedział czasu ma silną ujemną korelację z ciśnienie krwi, dzięki czemu można było oszacować ciśnienie krwi z uderzenia na uderzenie za pomocą tego urządzenia. Zaobserwowano silne korelacje między skurczowym odstępem czasu a skurczowym/rozkurczowym ciśnieniem krwi. Smartfon zdalnie zasila to urządzenie.
Innowacyjne urządzenie montowane na klatce piersiowej opisane w niniejszym badaniu zapewnia prosty mechanizm ciągłego i nieinwazyjnego monitorowania ciśnienia krwi. To urządzenie jest ultracienkim, ultralekkim, miękkim, w 100% rozciągliwym czujnikiem mechanoakustycznym, który ma wysoką czułość i jest łatwy w produkcji. Takie urządzenia do noszenia, które można nosić do monitorowania funkcji serca bez konieczności wizyty u lekarza, mogą być obiecujące w zapobieganiu chorobom serca.
***
{Możesz przeczytać oryginalną pracę naukową, klikając link DOI podany poniżej na liście cytowanych źródeł}
Źródło (s)
Ha T. i in. 2019. Ultracienki i rozciągliwy e-tatuaż laminowany na klatce piersiowej do pomiaru odstępów czasu między elektrokardiogramem, sejsmokardiogramem i kardiogramem. Zaawansowana nauka. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
