Електронна татуировка прави революция в мониторинга на кръвното налягане

Кръвното налягане е един от най-важните показатели за здравето на сърцето, но е трудно да се измерва често и надеждно извън клинични условия. В продължение на десетилетия устройствата с маншет, който се навива около ръката, за да дадат показания, са златният стандарт. Но сега изследователи от Тексаския университет в Остин и Тексаския университет A&M са разработили електронна татуировка, която може да се носи удобно на китката с часове и да осигурява непрекъснати измервания на кръвното налягане с ниво на точност, надхвърлящо почти всички налични опции на пазара днес.

"Кръвното налягане е най-важният жизненоважен признак, който можете да измерите, но методите да го направите пасивно извън клиниката, без маншет, са много ограничени", казва Деджи Акинванде, професор в катедрата по електротехника и компютърно инженерство в университета в Остин и един от ръководителите на проекта, който е документиран в нов труд, публикуван тази седмица в Nature Nanotechnology.

Високото кръвно налягане може да доведе до сериозни сърдечни заболявания, ако не се лекува. То, обаче, не е лесно да се измери, защото традиционните методи улавят само момент от времето.

"Редките измервания на кръвното налягане имат много ограничения и не дават представа за това как точно функционира нашето тяло", казва другият ръководител на проекта Рузбе Джафари, професор по биомедицинско инженерство, компютърни науки и електроинженерство в Тексаския университет A&M.

Непрекъснатото наблюдение с електронна татуировка позволява измерване на кръвното налягане във всякакви ситуации: в моменти на силен стрес, по време на сън, упражнения и т.н. Татуировката може да осигури хиляди измервания - повече от всяко устройство досега.

Мобилното наблюдение на здравето направи голям скок през последните години, главно поради технологии като смарт часовници. Тези устройства използват метални сензори, които получават показания въз основа на LED източници на светлина, осветени през кожата.

Водещите смарт часовници обаче все още не са готови за мониторинг на кръвното налягане. Това е така, защото часовниците се плъзгат на китката и може да са далеч от артериите, което затруднява предоставянето на точни показания. А измерванията, базирани на светлина, могат да се понижат при хора с по-тъмен тон на кожата или по-големи китки.

Графенът е един от най-здравите и тънки съществуващи материали и е ключова съставка в електронната татуировка. Той е подобен на графита, който се намира в моливите, но атомите са точно подредени в тънки слоеве.

Е-татуировките имат смисъл като средство за мобилно проследяване на кръвното налягане, тъй като се намират в лепкав, разтеглив материал, обвиващ сензорите, който е удобен за носене за дълги периоди и не се плъзга.

Устройството прави своите измервания, като изстрелва електрически ток в кожата и след това анализира реакцията на тялото, която е известна като биоимпеданс. Съществува връзка между биоимпеданса и промените в кръвното налягане, което е свързано с промените в кръвния обем. Въпреки това, корелацията не е особено ясна, така че научният екип е трябвало да създаде модел на машинно обучение, за да анализира връзката и да получи точни показания на кръвното налягане.

В медицината мониторингът на кръвното налягане без маншет е "свещеният граал", казва Джафари, но все още няма жизнеспособно решение на пазара. Това е част от по-голям тласък в медицината - да се използва технология, която развързва пациентите от машините, като същевременно се събират повече данни, където и да се намират, което им позволява да преминават от стая в стая, клиника в клиника и все пак да получават персонализирани грижи.

"Всички тези данни могат да помогнат за създаването на дигитален близнак, койтото да предскаже и покаже как човешкото тяло може да реагира на леченията с течение на времето", казва Акинванде.