Forskere har designet en ny brystlaminert, ultratynn, 100 prosent strekkbar elektronisk hjertesensor (e-tatovering) for å overvåke hjertefunksjoner. Enheten kan måle EKG, SCG (seismokardiogram) og hjertetidsintervaller nøyaktig og kontinuerlig for lengre varighet for å overvåke blod press.
Hjerte- og karsykdommer er den ledende dødsårsaken på verdensbasis. Overvåking funksjonen til hjertet vårt kan til en viss grad bidra til å forebygge hjertesykdommer. EKG-testen (elektrokardiogram) måler den elektriske aktiviteten til hjertet vårt ved å måle hjertefrekvens og rytme for å fortelle oss om hjertet vårt fungerer normalt. En annen test kalt SCG (seismokardiografi) er en akselerometersensorbasert metode som brukes til å registrere mekaniske hjertevibrasjoner ved å måle brystvibrasjoner forårsaket av hjerteslag. SCG får stadig større betydning i klinikken som et tilleggstiltak sammen med EKG for å overvåke og fastslå hjerteavvik med forbedret nøyaktighet og pålitelighet.
Bærbare enheter som trenings- og helsesporere er nå et lovende og populært alternativ for å overvåke helsen vår. For overvåking av hjertefunksjoner er det få myke enheter tilgjengelig som måler EKG. Imidlertid er SCG-sensorer tilgjengelige i dag basert på stive akselerometre eller ikke-strekkbare membraner som gjør dem klumpete, upraktiske og ubehagelige å ha på seg.
I en ny studie publisert 21. mai i Avansert vitenskap, beskriver forskere en ny enhet som kan lamineres på brystet (derav kalt en e-tatovering) og overvåke hjertefunksjoner ved å måle EKG, SCG og hjertetidsintervaller. Denne unike enheten er ultratynn, lett, tøybar og den kan plasseres over hjertet uten behov for tape over lengre tid uten å forårsake smerte eller ubehag. Enheten er laget av et serpentinnett av kommersielt tilgjengelige ark av piezoelektrisk polymer kalt polyvinylidenfluorid ved å bruke en enkel, kostnadseffektiv fremstillingsmetode. Denne polymeren har en unik egenskap ved å generere elektrisk ladning som svar på en mekanisk påkjenning.
For å veilede denne enheten, kartlegger en 3D-bildekorrelasjonsmetode bevegelse av brystet som kommer fra respirasjon og hjertebevegelse. Dette hjelper deg med å finne det optimale følestedet for brystvibrasjoner for å montere enheten. Den myke SCG-sensoren er integrert med strekkbare gullelektroder på en enkelt enhet i seg selv og skaper en dual mode-enhet som synkront kan måle EKG og SCG ved å bruke elektro- og akustisk kardiovaskulær sensing (EMAC). EKG brukes rutinemessig for å overvåke hjertet, men når det kombineres med SCG-signalopptak, blir nøyaktigheten forbedret.. Ved å bruke denne EMAC-sensoren og utføre synkrone målinger, kan forskjellige hjertetidsintervaller trekkes ut, inkludert systolisk tidsintervall. Og det ble sett at systolisk tidsintervall har en robust negativ korrelasjon med blodtrykk, dermed kan slag-til-slag blodtrykk estimeres ved å bruke denne enheten. Sterke korrelasjoner ble sett mellom systolisk tidsintervall og det systoliske/diastoliske blodtrykket. En smarttelefon fjernstyrer denne enheten.
Den innovative brystmonterte enheten beskrevet i denne studien gir en enkel mekanisme for å overvåke blodtrykket kontinuerlig og ikke-invasivt. Denne enheten er en ultratynn, ultralett, myk, 100 prosent strekkbar mekano-akustisk sensor som har høy følsomhet og lett kan produseres. Slike wearables som kan brukes for å overvåke hjertefunksjoner uten å måtte besøke legen kan være lovende for å forebygge hjertesykdommer.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Ha T. et al. 2019. En brystlaminert ultratynn og strekkbar E-tatovering for måling av elektrokardiogram, seismokardiogram og hjertetidsintervaller. Avansert vitenskap. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
