E-tatovering med blodtryk lover kontinuerlig, mobil overvågning

Blodtryk er en af ​​de vigtigste indikatorer for hjertesundhed, men det er svært at måle ofte og pålideligt uden for en klinisk indstilling. I årtier har manchetbaserede enheder, der trækker sig sammen omkring armen for at give en aflæsning, været guldstandarden. Men nu har forskere ved The University of Texas i Austin og Texas A&M University udviklet en elektronisk tatovering, der kan bæres komfortabelt på håndleddet i timevis og levere kontinuerlige blodtryksmålinger med et nøjagtighedsniveau, der overstiger næsten alle tilgængelige muligheder på markedet i dag.

"Blodtrykket er det vigtigste vitale tegn, du kan måle, men metoderne til at gøre det uden for klinikken passivt, uden en manchet, er meget begrænsede," siger Deji Akinwande, professor ved Institut for Elektro- og Computerteknik ved UT Austin og en af ​​medlederne af projektet, som er dokumenteret i et nyt papir offentliggjort i dag i Nature Nanotechnology .

Forhøjet blodtryk kan føre til alvorlige hjertesygdomme, hvis det ikke behandles. Det kan være svært at fange med en traditionel blodtrykskontrol, fordi den kun måler et øjeblik i tiden, et enkelt datapunkt.

"At tage sjældne blodtryksmålinger har mange begrænsninger, og det giver ikke indsigt i præcis, hvordan vores krop fungerer," sagde Roozbeh Jafari, professor i biomedicinsk teknik, datalogi og elektroteknik ved Texas A&M og den anden medleder af projektet.

Den kontinuerlige overvågning af e-tatoveringen giver mulighed for blodtryksmålinger i alle slags situationer:i perioder med høj stress, mens du sover, træner osv. Den kan levere tusindvis af målinger mere end nogen anden enhed hidtil.

Mobil sundhedsovervågning har taget store spring de seneste år, primært på grund af teknologi som smartwatches. Disse enheder bruger metalliske sensorer, der får aflæsninger baseret på LED-lyskilder, der skinner gennem huden.

Førende smartwatches er dog endnu ikke klar til blodtryksovervågning. Det skyldes, at urene glider rundt på håndleddet og kan være langt fra arterier, hvilket gør det svært at levere nøjagtige aflæsninger. Og de lysbaserede målinger kan vakle hos personer med mørkere hudtoner og/eller større håndled.

Grafen er et af de stærkeste og tyndeste materialer, der findes, og det er en nøgleingrediens i e-tatoveringen. Det ligner grafit, der findes i blyanter, men atomerne er præcist arrangeret i tynde lag.

E-tatoveringer giver mening som et redskab til mobil blodtryksovervågning, fordi de ligger i et klæbrigt, strækbart materiale, der omslutter sensorerne, som er behageligt at have på i lange perioder og ikke glider rundt.

"Føleren til tatoveringen er vægtløs og diskret. Du placerer den der. Du ser den ikke engang, og den bevæger sig ikke," sagde Jafari. "Du skal have sensoren til at blive på samme sted, for hvis du tilfældigvis flytter den rundt, vil målingerne være anderledes."

Enheden tager sine målinger ved at skyde en elektrisk strøm ind i huden og derefter analysere kroppens respons, som er kendt som bioimpedans. Der er en sammenhæng mellem bioimpedans og ændringer i blodtrykket, der har at gøre med ændringer i blodvolumen. Korrelationen er dog ikke særlig indlysende, så holdet var nødt til at skabe en maskinlæringsmodel for at analysere forbindelsen for at få nøjagtige blodtryksaflæsninger.

Inden for medicin er manchetløs blodtryksovervågning den "hellige gral," sagde Jafari, men der er endnu ikke en holdbar løsning på markedet. Det er en del af et større fremstød inden for medicin at bruge teknologi til at fjerne patienter fra maskiner og samtidig indsamle flere data, uanset hvor de er, så de kan gå fra rum til rum, klinik til klinik og stadig få personlig pleje.

"Alle disse data kan hjælpe med at skabe en digital tvilling til at modellere den menneskelige krop, for at forudsige og vise, hvordan den kan reagere og reagere på behandlinger over tid," sagde Akinwande. + Udforsk yderligere

Er blodtryksaflæsningen mere nøjagtig i hjemmet eller på klinikken?