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E-Tattoo zur kontinuierlichen Überwachung des Blutdrucks

INGENIEURWISSENSCHAFTENE-Tattoo zur kontinuierlichen Überwachung des Blutdrucks

Wissenschaftler haben ein neues, auf die Brust laminiertes, ultradünnes, zu 100 Prozent dehnbares elektronisches Herzsensorgerät (E-Tattoo) entwickelt, um die Herzfunktionen zu überwachen. Das Gerät kann EKG, SCG (Seismokardiogramm) und Herzzeitintervalle präzise und kontinuierlich über einen längeren Zeitraum messen, um den Blutdruck zu überwachen.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Netzwerk Performance Funktion unseres Herzens kann in gewissem Maße dazu beitragen, Herzkrankheiten vorzubeugen. Der EKG-Test (Elektrokardiogramm) misst die elektrische Aktivität unseres Herzens, indem er die Herzfrequenz und den Rhythmus misst, um uns zu sagen, ob unser Herz normal funktioniert. Ein weiterer Test namens SCG (Seismokardiographie) ist eine auf Beschleunigungssensoren basierende Methode, die verwendet wird, um mechanische Herzvibrationen durch Messung der durch den Herzschlag verursachten Brustvibrationen aufzuzeichnen. Das SKG gewinnt in der Klinik als zusätzliche Maßnahme neben dem EKG an Bedeutung, um kardiale Auffälligkeiten mit verbesserter Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu überwachen und zu ermitteln.

Tragbare Geräte wie Fitness- und Gesundheitstracker sind mittlerweile eine vielversprechende und beliebte Alternative zur Überwachung unserer Gesundheit. Zur Überwachung der Herzfunktionen stehen nur wenige Soft-Geräte zur Verfügung, die das EKG messen. Heutzutage verfügbare SCG-Sensoren basieren jedoch auf starren Beschleunigungsmessern oder nicht dehnbaren Membranen, was sie sperrig, unpraktisch und unbequem zu tragen macht.

In einer neuen Studie veröffentlicht am 21. Mai in Fortgeschrittene Wissenschaft, beschreiben Forscher ein neues Gerät, das auf die Brust laminiert werden kann (daher als an . bezeichnet). E-Tattoo) und überwachen die Herzfunktionen durch Messung von EKG, SKG und Herzzeitintervallen. Dieses einzigartige Gerät ist ultradünn, leicht, dehnbar und kann ohne Klebeband für lange Zeit über das Herz gelegt werden, ohne Schmerzen oder Beschwerden zu verursachen. Die Vorrichtung besteht aus einem Serpentinennetz aus im Handel erhältlichen Blättern eines piezoelektrischen Polymers namens Polyvinylidenfluorid unter Verwendung eines einfachen, kostengünstigen Herstellungsverfahrens. Dieses Polymer hat die einzigartige Eigenschaft, als Reaktion auf eine mechanische Belastung elektrische Ladung zu erzeugen.

Um dieses Gerät zu führen, bildet ein 3D-Bildkorrelationsverfahren die Bewegung des Brustkorbs ab, die aus der Atmung und der Herzbewegung abgeleitet wird. Dies hilft, den optimalen Erfassungspunkt für Brustvibrationen zu finden, um das Gerät zu montieren. Der weiche SCG-Sensor ist mit dehnbaren Goldelektroden in ein einzelnes Gerät integriert, wodurch ein Dual-Mode-Gerät entsteht, das EKG und SCG synchron mit elektro- und akustischer kardiovaskulärer Sensorik (EMAC) messen kann. Das EKG wird routinemäßig zur Überwachung des Herzens verwendet, aber in Kombination mit SKG-Signalaufzeichnungen wird seine Genauigkeit verbessert. Mit diesem EMAC-Sensor und der Durchführung synchroner Messungen können verschiedene Herzzeitintervalle, einschließlich systolischer Zeitintervalle, erfolgreich extrahiert werden. Und es wurde festgestellt, dass das systolische Zeitintervall eine robuste negative Korrelation mit Blutdruck, so konnte mit diesem Gerät der Blutdruck von Schlag zu Schlag geschätzt werden. Es wurden starke Korrelationen zwischen dem systolischen Zeitintervall und dem systolischen/diastolischen Blutdruck beobachtet. Ein Smartphone versorgt dieses Gerät aus der Ferne mit Strom.

Das in der aktuellen Studie beschriebene innovative Brustgerät bietet einen einfachen Mechanismus, um den Blutdruck kontinuierlich und nicht-invasiv zu überwachen. Dieses Gerät ist ein ultradünner, ultraleichter, weicher, zu 100 Prozent dehnbarer mechano-akustischer Sensor, der eine hohe Empfindlichkeit aufweist und einfach herzustellen ist. Solche Wearables, die ohne Arztbesuch zur Überwachung der Herzfunktionen getragen werden können, könnten vielversprechend zur Vorbeugung von Herzerkrankungen sein.

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{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

HaT.et al. 2019. Ein ultradünnes und dehnbares E-Tattoo mit Brustlaminat zur Messung von Elektrokardiogramm, Seismokardiogramm und Herzzeitintervallen. Fortgeschrittene Wissenschaft. https://doi.org/10.1002/advs.201900290

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