Новое носимое устройство - легкое и растяжимое, и оно способно обеспечивать постоянный мониторинг сердца в течение длительного времени. При этом человек не испытывает никакого дискомфорта.
По данным Национального центра статистики здравоохранения, основной причиной смерти в Техасе являются заболевания сердца, на которые в 2017 году приходилось более 45 000 смертей по всему штату. Новая носимая технология, изготовленная из эластичного, легкого материала, может сделать мониторинг состояния сердца проще и точнее, чем существующие электрокардиографы - технология, которая мало изменилась за почти столетие.
Разработанная инженерами из Техасского университета в Остине и возглавляемая Наньшу Лу в Технической школе Кокрелла, электронная татуировка - носимое устройство на основе графена, которое можно поместить на кожу для измерения разнообразных реакций организма, от электрических до биомеханических сигналов.
Исследовательская группа сообщила о своей новейшей электронной татуировке в недавнем выпуске журнала Advanced Science.
Устройство настолько легкое и растяжимое, что его можно надевать на сердце на длительные периоды практически без дискомфорта. Оно также измеряет состояние сердца двумя способами, одновременно считывая показания электрокардиографа и сейсмокардиографа. Большинство из нас знакомы с электрокардиограммой (ЭКГ), методом, который регистрирует уровни электрической активности, возникающей при каждом ударе сердца. Сейсмокардиография (SCG) - это метод измерения, использующий вибрации грудной клетки, связанные с сердцебиением. Электронная татуировка, дистанционно управляемая смартфоном, является первой ультратонкой и эластичной технологией, позволяющей измерять оба эти параметра.
Credit: utexas.edu
«Мы можем получить гораздо более глубокое представление о здоровье сердца благодаря синхронному сбору данных из обоих источников», - сказал Лу, доцент кафедры аэрокосмической техники и инженерной механики и биомедицинской инженерии.
Только показания ЭКГ недостаточно точны для определения здоровья сердца, но они предоставляют дополнительную информацию в сочетании с записями сигналов СКГ.
Хотя мягкие электронные татуировки для измерения ЭКГ не новы, другие датчики, такие как датчик SCG, все еще сделаны из нерастяжимых материалов, что делает их громоздкими и неудобными для ношения. Электронная татуировка Лу и ее команды сделана из пьезоэлектрического полимера под названием поливинилиденфторид, способного генерировать собственный электрический заряд в ответ на механическое напряжение. Устройство также включает технологию 3D цифровой корреляции изображений, которая используется для картирования вибраций грудной клетки, чтобы определить наилучшее местоположение на груди для размещения татуировки.
Электронная татуировка имеет еще одно преимущество перед традиционными методами. Обычно измерение ЭКГ требует посещения кабинета врача, где за состоянием сердца можно следить только в течение нескольких минут за раз. Это устройство можно носить в течение нескольких дней, обеспечивая постоянный мониторинг сердца.
Лу и ее команда уже работают над улучшением сбора и хранения данных для устройства, а также над способами беспроводного питания электронной татуировки в течение более длительных периодов времени. Недавно они разработали приложение для смартфона, которое не только безопасно хранит данные, но также может отображать биение сердца на экране в режиме реального времени.
Источник: Taewoo Ha, Jason Tran, Siyi Liu, Hongwoo Jang, Hyoyoung Jeong, Ruchika Mitbander, Heeyong Huh, Yitao Qiu, Jason Duong, Rebecca L. Wang, Pulin Wang, Animesh Tandon, Jayant Sirohi, Nanshu Lu. A Chest‐Laminated Ultrathin and Stretchable E‐Tattoo for the Measurement of Electrocardiogram, Seismocardiogram, and Cardiac Time Intervals. Advanced Science, 2019; 1900290 DOI: 10.1002/advs.201900290
Вас также может заинтересовать: