Исследователи разработали ультратонкий водонепроницаемый электрод ЭКГ без геля для непрерывного мониторинга сердца, который обеспечивает больший комфорт и меньше раздражения кожи, чем существующие на рынке устройства, при этом точно измеряя электрическую активность сердца.
Длительный мониторинг ЭКГ имеет решающее значение для диагностики нарушений сердечного ритма, сердечных приступов и стенокардии. Но те, кто делал ЭКГ в больнице или в медицинской клинике, знают, как неприятно иметь 12 холодных и скользких электродов с гелевым покрытием, приклеенных к их груди.
Теперь исследователи из Университета RMIT разработали носимые ультратонкие, легкие, не содержащие геля электроды для ЭКГ, которые могут обеспечивать непрерывный мониторинг сердца, но не страдают от проблем, обычно возникающих при использовании влажных электродов.
«Коммерчески доступные носимые устройства ЭКГ обычно громоздки, тяжелы и имеют 12 «мокрых» электродов, соединяющих пациента с устройством, тогда как изобретение RMIT может уместиться на ладони», — сказал Мадху Бхаскаран, один из авторов исследования. «Влажные электроды неудобны, со временем высыхают и вызывают раздражение кожи. Устройство RMIT эффективно фиксирует деятельность сердца независимо от того, находится ли пользователь в состоянии покоя или испытывает стресс».
Исследователи решили использовать золото в качестве материала для своего сухого электрода, поскольку оно химически инертно, обладает высокой проводимостью и биосовместимо. Включение тонких золотых пленок в электроды сделало их легкими, с большим соотношением площади поверхности к объему, что способствовало эффективному получению сигналов ЭКГ. Поэкспериментировав с несколькими формами, они остановились на шестиугольной конструкции; он хорошо прилегает к изгибам кожи и более точно фиксирует сигналы ЭКГ.
Впечатление художника от устройства ЭКГ, демонстрирующее различные слои, включая повязку, модуль Bluetooth и сухие электроды. Эланго и др./Университет RMIT <р>Устройство весит всего 10 г (0,3 унции) по сравнению с другими портативными мониторами ЭКГ, которые обычно весят несколько сотен граммов. В то время как для типичной ЭКГ требуется 12 электродов, исследователи обнаружили, что только три из их нанотонких электродов могут эффективно контролировать сердце человека. По сравнению с традиционной ЭКГ с 12 отведениями сухие электроды обеспечивают сопоставимый уровень точности.
«Сухие электроды, ширина которых составляет менее одной десятой ширины человеческого волоса, очень чувствительны к сердечные сигналы пользователя», — сказал Питер Эланго, ведущий и автор исследования.
Электроды беспроводные и подключаются к аппарату ЭКГ через Bluetooth. И их можно разместить на участках тела, куда вы обычно их не помещаете, например, на заднюю часть шеи, что, хоть и необычно, но имеет преимущества.
«Устройство может захватывать сигналы ЭКГ даже когда он крепится за шеей человека – идеально подходит для пациентов в сфере ухода за престарелыми, в том числе для людей с деменцией, которые могут снять его с груди», – сказал Эланго. «Электроды также гидрофобны, то есть они не намокают, поэтому пользователь может носить устройство во время занятий в воде, таких как плавание или принятие душа, в отличие от других мониторов ЭКГ».
Исследователи предполагают, что их носимые сухие электроды будут использоваться в удаленных медицинских и амбулаторных учреждениях, а также в качестве профилактического медицинского устройства. Помимо использования в качестве автономного устройства, они также могут быть встроены в носимые ткани для долгосрочного мониторинга сердечной деятельности.
Исследование было опубликовано в журнале AIP Applied Physics Reviews.
