Исследователи разработали мобильную, неинвазивную, ультратонкую, растяжимую электронную татуировку с питанием от батареи, которая одновременно измеряет электрическую и механическую активность сердца, предлагая новый метод диагностики и мониторинга сердечных заболеваний.
Всегда приветствуются новые способы диагностики сердечно-сосудистых заболеваний, одной из основных причин смерти во всем мире, особенно если они не требуют посещения больницы или клиники. Введите электронную татуировку, или e-tattoo, которая набирает популярность как средство отслеживания важных биомаркеров.
Соединение технологий 3D и схемной печати, электронные татуировки представляют собой носимые медицинские устройства следующего поколения. Они наносятся на кожу так же, как временная татуировка ребенка, а их встроенные датчики записывают и передают данные, такие как частота и ритм сердечных сокращений, артериальное давление или уровень стресса, на смартфон или другое подключенное устройство.
Группа исследователей из Техасского университета в Остине улучшила свой предыдущий дизайн, обнаруженный в 2019 году, сделав новую электронную татуировку беспроводной и мобильной.
Как и предыдущая модель, новая версия электронной татуировки непрерывно отслеживает электрическую активность в сердце (электрокардиография или ЭКГ) и звуки, издаваемые при сокращении сердца (сейсмокардиография или СКГ), что дает представление о механике сердца. Звуки сердца создаются, когда кровь течет через сердечные клапаны, заставляя их открываться и закрываться. Аномальные звуки сердца, такие как шумы, могут указывать на проблемы с сердечными клапанами.
Обычно врач измеряет сердечные тоны с помощью стетоскопа. Электронная татуировка предлагает способ мониторинга звуков сердца, который не требует посещения врача. По словам исследователей, его способность синхронно измерять как электрическую, так и механическую информацию важна для диагностических целей.
«Эти два измерения, электрическое и механическое, вместе могут дать гораздо более полную и полную картину того, что происходит с сердцем», — сказал Наньшу Лу, корреспондент исследования. «Существует гораздо больше характеристик сердца, которые можно извлечь из двух синхронно измеренных сигналов неинвазивным способом».
Прозрачная электронная татуировка состоит из серии тщательно расположенных небольших цепей и датчиков, соединенных эластичными соединениями, что означает, что она может прилегать к груди владельца, как медицинская повязка.
При размере 200 микрометров электронная… Татуировка шириной примерно с два человеческих волоса. Он весит всего 2,5 г и работает от батарейки размером с пенни (0,75 дюйма/19 мм), которой хватает на более чем 40 часов работы. Более того, пользователь может легко заменить батарею. Собранные данные передаются по беспроводной сети в режиме реального времени на устройство с поддержкой Bluetooth.
Исследователи говорят, что их мобильное неинвазивное устройство мониторинга имеет много преимуществ. Во-первых, он не требует поездки в больницу или клинику и не требует подключения к громоздким, громоздким проводным устройствам, традиционно используемым для мониторинга сердца. Кроме того, ношение мобильного устройства дома — вместо кратковременного наблюдения в клинических условиях — с большей вероятностью выявит проблемы раньше, что позволит вмешаться на более раннем этапе.
«Большинство сердечных заболеваний не очень очевидны. — сказал Лу. «Ущерб наносится в фоновом режиме, и мы даже не знаем об этом. Если у нас будет непрерывный мобильный мониторинг дома, мы сможем проводить раннюю диагностику и лечение, и если это удастся сделать, можно будет предотвратить 80% сердечных заболеваний».
Исследовательская группа проверила свою электронную -татуировку на пяти здоровых пациентах в их повседневной среде и обнаружил, что это обеспечивает точные измерения с низким уровнем ошибок. Следующим шагом для исследователей является дальнейшее тестирование устройства с целью расширения его использования для различных типов пациентов.
Исследование было опубликовано в журнале Advanced Electronic Materials. .
