Науковці розробили новий ультратонкий ламінований нагрудний електронний пристрій, що розтягується на 100 відсотків (e-tattoo) для моніторингу функцій серця. Пристрій може точно і безперервно вимірювати ЕКГ, СКГ (сеймокардіограму) і серцеві часові інтервали протягом тривалого часу для контролю артеріального тиску.
Серцево-судинні захворювання є основною причиною смертності у всьому світі. Моніторинг Функція нашого серця може певною мірою допомогти у запобіганні серцевих захворювань. Тест ЕКГ (електрокардіограма) вимірює електричну активність нашого серця шляхом вимірювання частоти серцевих скорочень і ритму, щоб сказати нам, чи наше серце функціонує нормально. Інший тест під назвою SCG (сейсмокардіографія) — це метод на основі датчиків акселерометра, який використовується для реєстрації механічних коливань серця шляхом вимірювання коливань грудної клітки, викликаних серцебиттям. SCG набуває значення в клініці як додатковий захід разом з ЕКГ для моніторингу та визначення серцевих аномалій з підвищеною точністю та надійністю.
Носимі пристрої, такі як фітнес і трекери здоров’я, тепер є перспективною і популярною альтернативою для моніторингу нашого здоров’я. Для моніторингу функцій серця існує декілька м’яких пристроїв, які вимірюють ЕКГ. Проте доступні сьогодні датчики SCG засновані на жорстких акселерометрах або нерозтяжних мембранах, що робить їх громіздкими, непрактичними та незручними для носіння.
У новому дослідженні, опублікованому 21 травня в Передові науки, дослідники описують новий пристрій, який можна ламінувати на грудях (тому називають електронне татуювання) і контролювати роботу серця шляхом вимірювання ЕКГ, СКГ та серцевих інтервалів часу. Цей унікальний пристрій є ультратонким, легким, розтяжним, його можна покласти на серце без потреби довготривалої стрічки, не викликаючи болю чи дискомфорту. Пристрій виготовлений із серпантинної сітки з комерційно доступних листів п’єзоелектричного полімеру, який називається полівініліденфторид, за допомогою простого, економічно ефективного методу виготовлення. Цей полімер має унікальну властивість генерувати електричний заряд у відповідь на механічне навантаження.
Щоб керувати цим пристроєм, метод кореляції 3D-зображень відображає рух грудної клітки, що виникає внаслідок дихання та руху серця. Це допомагає знайти оптимальне місце для вібрації грудної клітки для встановлення пристрою. М’який датчик SCG інтегрований з розтяжними золотими електродами в один пристрій, створюючи дворежимний пристрій, який може синхронно вимірювати ЕКГ та SCG за допомогою електро- та акустичного серцево-судинного зондування (EMAC). ЕКГ зазвичай використовується для моніторингу серця, але в поєднанні із записом сигналу SCG його точність підвищується. Використовуючи цей датчик EMAC та виконуючи синхронні вимірювання, можна успішно витягувати різні інтервали часу серця, включаючи систолічний інтервал часу. І було помічено, що систолічний інтервал часу має стійку негативну кореляцію з артеріальний тиск, таким чином, за допомогою цього приладу можна оцінити артеріальний тиск від ударів до ударів. Помічені сильні кореляції між систолічним інтервалом часу та систолічним/діастолічним артеріальним тиском. Смартфон дистанційно живить цей пристрій.
Інноваційний пристрій на грудній клітці, описаний у поточному дослідженні, забезпечує простий механізм для постійного та неінвазивного моніторингу артеріального тиску. Цей пристрій являє собою ультратонкий, надлегкий, м’який, на 100 відсотків розтяжний механо-акустичний датчик, який має високу чутливість і може бути легко виготовлений. Такі носові пристрої, які можна носити для моніторингу функцій серця без відвідування лікаря, можуть бути перспективними для профілактики серцевих захворювань.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Ха Т. та ін. 2019. Ламінована ультратонка та розтяжна Е-татуювання для вимірювання електрокардіограми, сейсмокардіограми та серцевих інтервалів часу. Передова наука. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
