Ученые разработали новое ламинированное на груди, ультратонкое, 100-процентное растяжимое электронное устройство для определения сердечного ритма (электронная татуировка) для контроля сердечных функций. Устройство может измерять ЭКГ, СКГ (сейсмокардиограмму) и временные интервалы сердца точно и непрерывно в течение длительного времени для мониторинга артериального давления.
Сердечно-сосудистые заболевания - основная причина смерти во всем мире. мониторинг Работа нашего сердца может в определенной степени помочь в предотвращении сердечных заболеваний. Тест ЭКГ (электрокардиограмма) измеряет электрическую активность нашего сердца, измеряя частоту сердечных сокращений и ритм, чтобы определить, нормально ли работает наше сердце. Другой тест, называемый SCG (сейсмокардиография), представляет собой метод на основе датчика акселерометра, который используется для регистрации механических колебаний сердца путем измерения колебаний грудной клетки, вызванных сердечными сокращениями. СКГ приобретает все большее значение в клинике как дополнительная мера наряду с ЭКГ для мониторинга и определения сердечных аномалий с повышенной точностью и надежностью.
Носимые устройства, такие как фитнес-трекеры и трекеры здоровья, сейчас являются многообещающей и популярной альтернативой для наблюдения за нашим здоровьем. Для мониторинга сердечных функций доступно несколько программных устройств, измеряющих ЭКГ. Однако доступные сегодня датчики SCG основаны на жестких акселерометрах или нерастяжимых мембранах, что делает их громоздкими, непрактичными и неудобными для ношения.
В новом исследовании, опубликованном 21 мая в Передовая наука, исследователи описывают новое устройство, которое можно ламинировать на груди (отсюда и название электронная татуировка) и контролировать функции сердца путем измерения ЭКГ, СКГ и сердечных интервалов. Это уникальное устройство является ультратонким, легким, растяжимым, и его можно надевать на сердце без ленты на длительное время, не вызывая боли или дискомфорта. Устройство изготовлено из змеевидной сетки из имеющихся в продаже листов пьезоэлектрического полимера, называемого поливинилиденфторидом, с использованием простого и экономичного метода изготовления. Этот полимер обладает уникальным свойством генерировать электрический заряд в ответ на механическое напряжение.
Для управления этим устройством используется метод корреляции трехмерных изображений, отображающий движение грудной клетки, обусловленное дыханием и сердечным движением. Это помогает найти оптимальную точку восприятия вибраций грудной клетки для установки устройства. Мягкий датчик SCG интегрирован с растягивающимися золотыми электродами в одно устройство, создавая двухрежимное устройство, которое может синхронно измерять ЭКГ и SCG с помощью электро- и акустического зондирования сердечно-сосудистой системы (EMAC). ЭКГ обычно используется для контроля сердца, но в сочетании с записями сигнала СКГ ее точность повышается. Используя этот датчик EMAC и выполняя синхронные измерения, можно успешно извлекать различные сердечные временные интервалы, включая систолический временной интервал. И было замечено, что систолический временной интервал имеет устойчивую отрицательную корреляцию с кровяное давление, таким образом, с помощью этого устройства можно было оценить артериальное давление между ударами. Была обнаружена сильная корреляция между систолическим интервалом времени и систолическим / диастолическим артериальным давлением. Смартфон удаленно питает это устройство.
Инновационное нагрудное устройство, описанное в настоящем исследовании, обеспечивает простой механизм для непрерывного и неинвазивного мониторинга артериального давления. Это устройство представляет собой ультратонкий, сверхлегкий, мягкий, на 100 процентов растягиваемый механоакустический датчик, который имеет высокую чувствительность и прост в изготовлении. Такие носимые устройства, которые можно носить для контроля сердечной деятельности без посещения врача, могут быть многообещающими для предотвращения сердечных заболеваний.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Ha T. et al. 2019. Ламинированная на груди ультратонкая и растягивающаяся электронная татуировка для измерения электрокардиограммы, сейсмокардиограммы и сердечных интервалов времени. Передовая наука. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
