Scientists have designed a new chest-laminated, ultrathin, 100 percent stretchable cardiac sensing electronic device (e-tattoo) to monitor heart functions. The device can measure ECG, SCG (seismocardiogram) and cardiac time intervals accurately and continuously for longer duration to monitor veri paine.
Sydän- ja verisuonisairaudet ovat johtava kuolinsyy maailmanlaajuisesti. Seuranta sydämemme toiminta voi jossain määrin auttaa ehkäisemään sydänsairauksia. EKG (sähkökardiogrammi) mittaa sydämemme sähköistä aktiivisuutta mittaamalla sykettä ja rytmiä kertoakseen, toimiiko sydämemme normaalisti. Toinen testi nimeltä SCG (seismokardiografia) on kiihtyvyysanturipohjainen menetelmä, jota käytetään sydämen mekaanisten värähtelyjen tallentamiseen mittaamalla sydämenlyöntien aiheuttamaa rintakehän tärinää. SCG on kasvamassa klinikalla lisätoimenpiteenä EKG:n ohella sydämen poikkeavuuksien seuraamiseksi ja toteamiseksi entistä tarkemmalla ja luotettavammalla tavalla.
Puettavat laitteet, kuten kunto- ja terveysmittarit, ovat nyt lupaava ja suosittu vaihtoehto terveytemme seurantaan. Sydämen toimintojen seurantaan on saatavilla muutamia EKG:tä mittaavia pehmeitä laitteita. Nykyään saatavilla olevat SCG-anturit perustuvat kuitenkin jäykkään kiihtyvyysanturiin tai venymättömiin kalvoihin, mikä tekee niistä tilaa vieviä, epäkäytännöllisiä ja epämukavia käyttää.
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin 21. toukokuuta Edistynyt tiede, tutkijat kuvaavat uutta laitetta, joka voidaan laminoida rintakehään (jota kutsutaan siksi nimellä e-tatuointi) ja tarkkaile sydämen toimintaa mittaamalla EKG-, SCG- ja sydämen aikavälejä. Tämä ainutlaatuinen laite on erittäin ohut, kevyt, venyvä ja se voidaan asettaa sydämen päälle ilman teippiä pitkiksi ajoiksi aiheuttamatta kipua tai epämukavuutta. Laite on valmistettu käärmeverkosta, joka koostuu kaupallisesti saatavista pietsosähköisistä polymeerilevyistä, joita kutsutaan polyvinylideenifluoridiksi, käyttämällä yksinkertaista, kustannustehokasta valmistusmenetelmää. Tällä polymeerillä on ainutlaatuinen ominaisuus tuottaa sähkövarausta vasteena mekaaniseen rasitukseen.
Tämän laitteen ohjaamiseksi 3D-kuvakorrelaatiomenetelmä kartoittaa hengityksestä ja sydämen liikkeestä johtuvat rintakehän liikkeet. Tämä auttaa löytämään optimaalisen tunnistuskohdan rintakehän tärinälle laitteen kiinnitystä varten. Pehmeä SCG-anturi on integroitu venyttävillä kultaelektrodeilla yhteen laitteeseen, mikä luo kaksimuotoisen laitteen, joka voi mitata synkronisesti EKG:tä ja SCG:tä käyttämällä sähkö- ja akustista kardiovaskulaarista tunnistusta (EMAC). EKG:tä käytetään rutiininomaisesti sydämen monitorointiin, mutta yhdistettynä SCG-signaalien tallenteisiin sen tarkkuus paranee. Tällä EMAC-sensorilla ja synkronisia mittauksia käyttämällä voidaan poimia onnistuneesti erilaisia sydämen aikavälejä, mukaan lukien systolinen aikaväli. Ja nähtiin, että systolisella aikavälillä on vahva negatiivinen korrelaatio verenpaineet, joten verenpaine voitiin arvioida lyönnistä lyöntiin tällä laitteella. Vahvat korrelaatiot havaittiin systolisen aikavälin ja systolisen/diastolisen verenpaineen välillä. Älypuhelin saa etävirran tähän laitteeseen.
Tässä tutkimuksessa kuvattu innovatiivinen rintaan kiinnitettävä laite tarjoaa yksinkertaisen mekanismin verenpaineen jatkuvaan ja ei-invasiiviseen seurantaan. Tämä laite on erittäin ohut, ultrakevyt, pehmeä, 100-prosenttisesti venyvä mekaanis-akustinen anturi, jolla on korkea herkkyys ja joka voidaan valmistaa helposti. Sellaiset puettavat vaatteet, joita voidaan käyttää sydämen toiminnan seuraamiseen ilman, että tarvitsee käydä lääkärissä, voisivat olla lupaavia sydänsairauksien ehkäisyssä.
***
{Voit lukea alkuperäisen tutkimuspaperin napsauttamalla alla olevaa DOI-linkkiä lainattujen lähteiden luettelossa}
Lähteet)
Ha T. et ai. 2019. Rinnasta laminoitu ultraohut ja venyvä E-tatuointi elektrokardiogrammin, seismokardiogrammin ja sydämen aikavälien mittaamiseen. Edistynyt tiede. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
