Vérnyomásmérés ideiglenes tetoválással - egy hétig méri az adatokat
A vékony, matricaszerű ideiglenes tetoválások jelenthetik az otthoni vérnyomásmérés jövőjét, így nincs szükség vérnyomásmérőre vagy vérnyomásmérő mandzsettára.
Miközben a tudósok olyan hordható technológián dolgoznak, amely az egészségügy forradalmasítását ígéri, az austini Texasi Egyetem és a Texas A&M Egyetem kutatói nagy sikerről számolnak be egy rendkívül sokakat érintő cél elérésében: megszületett egy noninvazív megoldás a folyamatos otthoni vérnyomás-méréshez.
A fejlesztés meglepő módon egy ideiglenes tetoválás formájában érkezik. Igen: pont olyan, amilyet a gyerekek is szívesen viselnek.
A vékony, matricaszerű viselhető elektronikus tetoválások folyamatos, pontos vérnyomásmérést biztosítanak – számolnak be a kutatók új tanulmányukban .
"Ezzel az új technológiával lehetőségünk nyílik arra, hogy megértsük, hogyan ingadozik a vérnyomásunk a nap folyamán. Számszerűsíteni tudjuk majd, hogyan hat ránk a stressz" - mondja Roozbeh Jafari, PhD, Roozbeh Jafari, PhD, a Texas A&M biomérnöki, villamosmérnöki és informatikai professzora, a tanulmány társszerzője.
A teljes képet feltárja, nem csak pillanatokat mér
Az otthoni vérnyomásmérők már évek óta léteznek. Ugyanúgy működnek, mint az orvosok által a rendelőben használt vérnyomásmérők: A karunkat egy mandzsettába helyezzük, megnyomunk egy gombot, a kezünket megszorítjuk, és leolvassuk az értéket.
Ezért veszélyes az ingadozó vérnyomás! >>
Bár az ebből a módszerből származó eredmények pontosak, tulajdonképpen ezek is csupán pillanatnyi értékeket mutatnak. Márpedig a vérnyomásunk a nap folyamán nagymértékben változhat - különösen a labilis magas vérnyomásban szenvedőknél, akiknél a vérnyomás az egyik végletből a másikba változik. Tehát az időpillanatnyi mérési eredmények vizsgálata kicsit olyan, mintha egy pointillisztikus festményen belül néhány pontra koncentrálnánk - a nagyobb képről lemaradhatunk.
Az orvosok a folyamatos monitorozást hasznosnak találhatják a "fehér köpeny szindrómából" származó hamis értékek kiküszöbölésére is. Alapvetően ez azt jelenti, hogy a páciens vérnyomása az orvosi rendelőben való tartózkodás miatti szorongás okán emelkedik, és nem valódi magas vérnyomásról van szó.
"A lényeg: az, hogy a beteg vérnyomását órákon vagy akár napokon keresztül folyamatosan figyelemmel kísérhetjük, ami világosabb és pontosabb betekintést nyújthat a páciens egészségi állapotába."
Hogyan működnek ezek az egészségfigyelő tetoválások?
Az egészségmegfigyelésre szolgáló elektronikus tetoválások ötlete nem teljesen új. John A. Rogers, PhD , a Northwestern Egyetem munkatársa 12 évvel ezelőtt vetette fel először az ideiglenes tetoválásokon keresztüli megfigyelés ötletét. Néhány koncepciót, például az úgynevezett UV-monitoring tetoválásokat, a tudósok már elfogadták, és az eszközök forgalomba is kerültek. Deji Akinwande, PhD, az austini Texasi Egyetem villamos- és számítástechnika professzora, a tanulmány másik társszerzője szerint azonban a meglévő modellek nem váltak be teljesen.
Az UV-monitoring tetoválások nagyon vastagok, könnyen elcsúsznak működés közben, így a texasi kutatócsoport egy karcsúbb és stabilabb opció kifejlesztésén dolgozott.
"Az e-tetoválás legfontosabb összetevője a grafén" - mondja Akinwande.
A grafén olyan szén, amely hasonló ahhoz, ami a grafitceruzák belsejében van. Az anyag vezetőképes, ami azt jelenti, hogy képes kis elektromos áramot vezetni a bőrön keresztül. A vérnyomás monitorozásához a grafén elősegíti a bioelektromos impedanciaelemzést (BIA), amely olyan technológia, mint amit például a testzsírt mérő intelligens mérlegekben is használnak.
Az e-tetoválásnál a grafén vékony rétegei a bőrhöz tapadnak, és nem csúsznak el, így megszabadulnak a "műhibáktól", vagyis a rossz adatoktól. A grafén e-tetoválás körülbelül egy hétig viselhető a bőrön - vagyis nagyjából annyi ideig, mint a gyerekek által kedvelt ideiglenes tetoválások.
Miután a grafén rögzíti a nyers adatokat, egy gépi tanulási algoritmus értelmezi az információkat, és a vérnyomás mérésére használt egységekben adja meg az eredményeket: higanymilliméterben (mmHg), amelyet általában vérnyomás-"pontként" emlegetnek.
Mennyire pontosak az eredmények?
A tesztek 0,2 ± 5,8 mmHg (szisztolés), 0,2 ± 4,5 mmHg (diasztolés) és 0,1 ± 5,3 mmHg (artériás középnyomás) pontossággal mérték a vérnyomást. Más szavakkal: ha ez egy kosárlabdázó lenne, aki kosarakra dobna, a dobások nagy többsége csont nélküli találat lenne, és csak nagyon ritkán menne a peremre, ami kiváló átlagot, pontosságot jelent.
Mikor lesz elérhető az e-tetoválás?
Jafari és Akinwande csapata az e-tetoválás második generációján dolgozik, amely várhatóan a következő 5 évben lesz elérhető.
Az általuk elképzelt fejlesztés kisebb lesz, és kompatibilis lesz az okosórákkal és telefonokkal, amelyek Bluetooth technológiát és NFC-t (near-field communication) használnak az adatátvitelhez és az energiaellátáshoz. Ezekkel a frissítésekkel a folyamatos vérnyomás-monitorozásra szolgáló e-tetoválás készen áll majd a klinikai vizsgálatokra, és nem sokkal később a széles körben való használatra.
"Mindenkinek hasznára válhat, ha ismeri a vérnyomásértékeit" - mondja Akinwande. "Nem csak a magas vérnyomás kockázatának kitett emberek számára, hanem másoknak is, akik proaktívan nyomon követnék egészségi állapotukat, a szervezetük stresszre adott válaszától kezdve egy sor más tényezőig."
Források:
Roozbeh Jafari, PhD , professor of biomedical engineering, electrical engineering, and computer science, Texas A&M University.
Deji Akinwande, PhD , professor of electrical and computer engineering, University of Texas at Austin.
Nature Nanotechnology: "Continuous cuffless monitoring of arterial blood pressure via graphene bioimpedance tattoos."
