Артериальное давление – один из важнейших показателей здоровья сердца, но его трудно часто и надежно измерять вне клинических условий. На протяжении десятилетий золотым стандартом были приборы на основе манжеты, которые сжимаются на руке для получения показаний. Но теперь исследователи из Техасского университета в Остине и Техасского университета A&M разработали электронную татуировку, которую можно удобно носить на запястье в течение нескольких часов и обеспечивать непрерывное измерение артериального давления с точностью, превосходящей почти все доступные сегодня на рынке приборы.
“Кровяное давление – самый важный жизненный показатель, который можно измерить, но методы, позволяющие делать это вне клиники пассивно, без манжеты, очень ограничены”, — делится Дежи Акинванде, профессор электротехники и вычислительной техники в UT Austin и один из соруководителей проекта, который задокументирован в новой статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.
Высокое кровяное давление может привести к серьезным заболеваниям сердца, если его не лечить. Это может быть трудно уловить при традиционном измерении артериального давления, поскольку оно измеряет только один момент времени, одну точку данных.
Электронная татуировка непрерывного мониторинга может измерять кровяное давление в любых ситуациях: во время сильного стресса, во время сна, во время занятий спортом и т.д. и т.п. Она может производить тысячи измерений, больше, чем любое другое устройство, доступное на сегодняшний день.
В последние годы мониторинг здоровья с помощью мобильных устройств значительно продвинулся вперед, прежде всего благодаря таким технологиям, как умные часы. В этих устройствах используются металлические датчики, снимающие показания на основе светодиодных источников света, которые просвечивают кожу.
Однако ведущие “умные” часы еще не готовы к измерению артериального давления. Это связано с тем, что часы скользят по запястью и могут находиться далеко от артерий, что затрудняет получение точных показаний. А измерения на основе света могут быть неудачными у людей с темным цветом кожи и/или большими запястьями.
Графен – один из самых прочных и тонких материалов, и он является ключевым компонентом электронной татуировки. Он похож на графит, используемый в карандашах, но атомы точно расположены в тонких слоях.
Электронные татуировки имеют смысл как средство мобильного мониторинга артериального давления, поскольку они выполнены из липкого эластичного материала, его удобно носить в течение длительного времени и который не соскальзывает.
Устройство производит измерения, посылая электрический ток в кожу, а затем анализирует реакцию организма, которая известна как биоимпеданс. Существует корреляция между биоимпедансом и изменениями кровяного давления, которое связано с изменениями объема крови. Однако эта корреляция не особенно очевидна, поэтому команде пришлось создать модель машинного обучения для анализа этой связи, чтобы получить точные данные о кровяном давлении.
