E-Tattoo เพื่อตรวจสอบความดันโลหิตอย่างต่อเนื่อง

นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับการเต้นของหัวใจ (e-tattoo) แบบเคลือบหน้าอก บางเฉียบ และยืดได้ 100 เปอร์เซ็นต์ เพื่อตรวจสอบการทำงานของหัวใจ อุปกรณ์สามารถตรวจวัด ECG, SCG (seismocardiogram) และช่วงเวลาการเต้นของหัวใจได้อย่างแม่นยำและต่อเนื่องเพื่อติดตามผลได้นานขึ้น เลือด ความดัน.

โรคหัวใจและหลอดเลือดเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตทั่วโลก การตรวจสอบ การทำงานของหัวใจของเราสามารถช่วยในการป้องกันโรคหัวใจได้ในระดับหนึ่ง การทดสอบ ECG (คลื่นไฟฟ้าหัวใจ) วัดกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจของเราโดยการวัดอัตราการเต้นของหัวใจและจังหวะเพื่อบอกเราว่าหัวใจของเราทำงานตามปกติหรือไม่ การทดสอบอื่นที่เรียกว่า SCG (การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ) เป็นวิธีการที่ใช้เซ็นเซอร์วัดความเร่ง ซึ่งใช้ในการบันทึกการสั่นสะเทือนทางกลของหัวใจโดยการวัดการสั่นสะเทือนของหน้าอกที่เกิดจากการเต้นของหัวใจ เอสซีจีกำลังได้รับความสำคัญในคลินิกเป็นมาตรการเพิ่มเติมควบคู่ไปกับการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจเพื่อติดตามและตรวจสอบความผิดปกติของหัวใจด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น

อุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ เช่น เครื่องติดตามการออกกำลังกายและสุขภาพ เป็นทางเลือกที่มีแนวโน้มและเป็นที่นิยมในการตรวจสุขภาพของเรา สำหรับการตรวจสอบการทำงานของหัวใจ มีอุปกรณ์อ่อนเพียงไม่กี่ตัวที่ใช้วัด ECG อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ SCG ที่มีอยู่ในปัจจุบันนั้นใช้มาตรวัดความเร่งแบบแข็งหรือเมมเบรนที่ไม่ยืดหยุ่น ทำให้มีขนาดใหญ่ ใช้งานไม่ได้ และสวมใส่ไม่สะดวก

ในการศึกษาใหม่ที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 21 พฤษภาคมใน วิทยาศาสตร์ขั้นสูงนักวิจัยอธิบายอุปกรณ์ใหม่ที่สามารถเคลือบบนหน้าอกได้ (จึงเรียกว่า an อี-รอยสัก) และตรวจสอบการทำงานของหัวใจด้วยการวัด ECG, SCG และช่วงเวลาการเต้นของหัวใจ อุปกรณ์อันเป็นเอกลักษณ์นี้บางเฉียบ น้ำหนักเบา ยืดหยุ่นได้ และสามารถวางไว้บนหัวใจได้โดยไม่ต้องใช้เทปกาวเป็นเวลานานโดยไม่ทำให้เกิดความเจ็บปวดหรือความรู้สึกไม่สบาย อุปกรณ์นี้ทำจากตาข่ายคดเคี้ยวของแผ่นพอลิเมอร์เพียโซอิเล็กทริกที่มีจำหน่ายในท้องตลาดที่เรียกว่าโพลีไวนิลลิดีนฟลูออไรด์โดยใช้วิธีการประดิษฐ์ที่เรียบง่ายและคุ้มค่า โพลีเมอร์นี้มีคุณสมบัติพิเศษในการสร้างประจุไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อความเครียดทางกล

เพื่อเป็นแนวทางให้กับอุปกรณ์นี้ วิธีการสร้างความสัมพันธ์ของภาพ 3 มิติจะจับคู่การเคลื่อนไหวของหน้าอกที่ได้มาจากการหายใจและการเคลื่อนไหวของหัวใจ ซึ่งช่วยให้ค้นหาจุดตรวจจับที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสั่นของหน้าอกเพื่อติดตั้งอุปกรณ์ เซ็นเซอร์ SCG แบบอ่อนถูกรวมเข้ากับอิเล็กโทรดสีทองแบบยืดได้บนอุปกรณ์เครื่องเดียว ทำให้เกิดอุปกรณ์โหมดคู่ซึ่งสามารถวัด ECG และ SCG พร้อมกันได้โดยใช้การตรวจจับด้วยคลื่นไฟฟ้าและอะคูสติกคาร์ดิโอ (EMAC) คลื่นไฟฟ้าหัวใจมักใช้เพื่อตรวจสอบหัวใจ แต่เมื่อรวมกับการบันทึกสัญญาณ SCG แล้ว ความแม่นยำของคลื่นไฟฟ้าหัวใจก็จะเพิ่มขึ้นด้วย การใช้เซ็นเซอร์ EMAC นี้และการวัดแบบซิงโครนัส ช่วงเวลาการเต้นของหัวใจที่แตกต่างกันสามารถดึงออกมาได้สำเร็จรวมถึงช่วงเวลาซิสโตลิกด้วย และพบว่าช่วงเวลาซิสโตลิกมีความสัมพันธ์เชิงลบที่แข็งแกร่งกับ ความดันโลหิตดังนั้นจึงสามารถประมาณความดันโลหิตได้โดยใช้อุปกรณ์นี้ พบความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างช่วงเวลาซิสโตลิกกับความดันโลหิตซิสโตลิก/ไดแอสโตลิก สมาร์ทโฟนให้พลังงานแก่อุปกรณ์นี้จากระยะไกล

อุปกรณ์ยึดหน้าอกที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่อธิบายไว้ในการศึกษาปัจจุบันเป็นกลไกง่ายๆ ในการตรวจสอบความดันโลหิตอย่างต่อเนื่องและไม่รุกราน อุปกรณ์นี้เป็นเซนเซอร์เสียงกลไก-อะคูสติกแบบยืดหยุ่นได้ 100 เปอร์เซ็นต์ที่บางเฉียบ เบาเป็นพิเศษ และยืดหยุ่นได้ XNUMX เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมีความไวสูงและสามารถผลิตได้ง่าย อุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถสวมใส่เพื่อติดตามการทำงานของหัวใจโดยไม่จำเป็นต้องไปพบแพทย์ อาจมีแนวโน้มว่าจะช่วยป้องกันโรคหัวใจได้

***

{คุณสามารถอ่านรายงานการวิจัยต้นฉบับได้โดยคลิกลิงก์ DOI ที่ระบุด้านล่างในรายการแหล่งที่มาที่อ้างอิง}

แหล่งที่มา (s)

ฮา ต. และคณะ 2019. E-Tattoo เคลือบหน้าอกบางเฉียบและยืดหยุ่นได้สำหรับการวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจ การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ และช่วงเวลาการเต้นของหัวใจ วิทยาศาสตร์ขั้นสูง. https://doi.org/10.1002/advs.201900290