Forskere har designet en ny brystlamineret, ultratynd, 100 procent strækbar hjertefølende elektronisk enhed (e-tatovering) til at overvåge hjertefunktioner. Enheden kan måle EKG, SCG (seismokardiogram) og hjertetidsintervaller nøjagtigt og kontinuerligt i længere tid for at overvåge blod tryk.
Hjerte-kar-sygdom(me) er den største dødsårsag på verdensplan. Overvågning funktion af vores hjerte kan til en vis grad hjælpe med at forebygge hjertesygdomme. EKG-testen (elektrokardiogram) måler vores hjertes elektriske aktivitet ved at måle hjertefrekvens og rytme for at fortælle os, om vores hjerte fungerer normalt. En anden test kaldet SCG (seismokardiografi) er en accelerometer sensor-baseret metode, som bliver brugt til at registrere mekaniske hjertevibrationer ved at måle brystvibrationer forårsaget af hjerteslag. SCG får stadig større betydning i klinikken som en ekstra foranstaltning sammen med EKG til at overvåge og konstatere hjerteabnormaliteter med forbedret nøjagtighed og pålidelighed.
Bærbare enheder som fitness- og sundhedstrackere er nu et lovende og populært alternativ til at overvåge vores helbred. Til overvågning af hjertefunktioner er der få bløde enheder tilgængelige, som måler EKG. SCG-sensorer, der er tilgængelige i dag, er imidlertid baseret på stive accelerometre eller ikke-strækbare membraner, hvilket gør dem voluminøse, upraktiske og ubehagelige at have på.
I en ny undersøgelse offentliggjort den 21. maj i Avanceret videnskab, beskriver forskere en ny enhed, som kan lamineres på ens bryst (derfor kaldet en e-tatovering) og overvåge hjertefunktioner ved at måle EKG, SCG og hjertetidsintervaller. Denne unikke enhed er ultratynd, let, strækbar og den kan placeres over ens hjerte uden brug af tape i længere tid uden at forårsage smerte eller ubehag. Enheden er lavet af et serpentinnet af kommercielt tilgængelige plader af piezoelektrisk polymer kaldet polyvinylidenfluorid ved at bruge en enkel, omkostningseffektiv fremstillingsmetode. Denne polymer har en unik egenskab til at generere elektrisk ladning som reaktion på en mekanisk belastning.
For at guide denne enhed kortlægger en 3D-billedkorrelationsmetode bevægelse af brystet, der stammer fra åndedræt og hjertebevægelse. Dette hjælper med at finde det optimale følested for brystvibrationer til montering af enheden. Den bløde SCG-sensor er integreret med strækbare guldelektroder på en enkelt enhed i sig selv, hvilket skaber en dual mode-enhed, som synkront kan måle EKG og SCG ved at bruge elektro- og akustisk kardiovaskulær sensing (EMAC). EKG bruges rutinemæssigt til at overvåge ens hjerte, men når det kombineres med SCG-signaloptagelser, bliver dets nøjagtighed forbedret.. Ved at bruge denne EMAC-sensor og udføre synkrone målinger kan forskellige hjertetidsintervaller med succes udtrækkes inklusive systolisk tidsinterval. Og det blev set, at systolisk tidsinterval har en robust negativ korrelation med blodtryk, således at slag-til-slag blodtryk kunne estimeres ved hjælp af denne enhed. Der blev set stærke sammenhænge mellem systolisk tidsinterval og det systoliske/diastoliske blodtryk. En smartphone fjernstyrer denne enhed.
Den innovative brystmonterede enhed beskrevet i den aktuelle undersøgelse giver en enkel mekanisme til at overvåge blodtrykket kontinuerligt og ikke-invasivt. Denne enhed er en ultratynd, ultralet, blød, 100 procent strækbar mekano-akustisk sensor, som har høj følsomhed og let kan fremstilles. Sådanne wearables, som kan bæres til at overvåge hjertefunktioner uden at skulle besøge lægen, kunne være lovende til at forebygge hjertesygdomme.
***
{Du kan læse den originale forskningsartikel ved at klikke på DOI-linket nedenfor på listen over citerede kilder}
Kilde (r)
Ha T. et al. 2019. En brystlamineret ultratynd og strækbar E-tatovering til måling af elektrokardiogram, seismokardiogram og hjertetidsintervaller. Avanceret Videnskab. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
