Gli scienziati hanno progettato un nuovo dispositivo elettronico per il monitoraggio cardiaco (e-tattoo), ultrasottile, estensibile al 100% e applicato sul torace, in grado di monitorare le funzioni cardiache. Il dispositivo può misurare con precisione e in modo continuo per periodi prolungati l'ECG, l'SCG (sistocardiogramma) e gli intervalli di tempo cardiaci, consentendo così di monitorare la pressione sanguigna.
Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte a livello mondiale. Il monitoraggio della funzionalità cardiaca può contribuire, in una certa misura, alla prevenzione delle malattie cardiache. L'elettrocardiogramma (ECG) misura l'attività elettrica del cuore, rilevando la frequenza e il ritmo cardiaco, per indicarci se il cuore funziona normalmente. Un altro esame, chiamato sismocardiografia (SCG), è un metodo basato su sensori accelerometrici che viene utilizzato per registrare le vibrazioni meccaniche del cuore, misurando le vibrazioni del torace causate dai battiti cardiaci. La sismocardiografia sta acquisendo sempre maggiore importanza in ambito clinico come strumento aggiuntivo all'ECG per monitorare e individuare anomalie cardiache con maggiore precisione e affidabilità.
I dispositivi indossabili come fitness e fitness tracker sono ora un'alternativa promettente e popolare per monitorare la nostra salute. Per il monitoraggio delle funzioni cardiache, sono disponibili pochi dispositivi morbidi che misurano l'ECG. Tuttavia, i sensori SCG oggi disponibili si basano su accelerometri rigidi o membrane non estensibili che li rendono ingombranti, poco pratici e scomodi da indossare.
In un nuovo studio pubblicato il 21 maggio su Advanced Science , i ricercatori descrivono un nuovo dispositivo che può essere applicato sul torace (da qui il nome di e-tattoo ) e monitorare le funzioni cardiache misurando ECG, SCG e intervalli di tempo cardiaci. Questo dispositivo unico è ultrasottile, leggero, elastico e può essere posizionato sul cuore senza bisogno di nastro adesivo per lunghi periodi senza causare dolore o fastidio. Il dispositivo è realizzato con una rete a serpentina di fogli di un polimero piezoelettrico disponibile in commercio, chiamato fluoruro di polivinilidene, utilizzando un metodo di fabbricazione semplice ed economico. Questo polimero ha la proprietà unica di generare carica elettrica in risposta a uno stress meccanico.
Per guidare questo dispositivo, un metodo di correlazione di immagini 3D mappa il movimento del torace derivato dalla respirazione e dal movimento cardiaco. Questo aiuta a trovare il punto di rilevamento ottimale per le vibrazioni del torace su cui montare il dispositivo. Il sensore SCG flessibile è integrato con elettrodi d'oro estensibili in un unico dispositivo, creando un dispositivo a doppia modalità in grado di misurare simultaneamente ECG e SCG utilizzando il rilevamento cardiovascolare elettro-acustico (EMAC). L'ECG viene comunemente utilizzato per monitorare il cuore, ma se combinato con le registrazioni del segnale SCG, la sua precisione viene migliorata. Utilizzando questo sensore EMAC ed eseguendo misurazioni sincrone, è possibile estrarre con successo diversi intervalli di tempo cardiaci, incluso l'intervallo di tempo sistolico. È stato inoltre osservato che l'intervallo di tempo sistolico presenta una forte correlazione negativa con la pressione sanguigna , pertanto è possibile stimare la pressione sanguigna battito per battito utilizzando questo dispositivo. Sono state osservate forti correlazioni tra l'intervallo di tempo sistolico e la pressione sanguigna sistolica/diastolica. Questo dispositivo viene alimentato a distanza tramite uno smartphone.
L'innovativo dispositivo montato sul torace descritto nel presente studio fornisce un meccanismo semplice per monitorare la pressione sanguigna in modo continuo e non invasivo. Questo dispositivo è un sensore meccano-acustico ultrasottile, ultraleggero, morbido, estensibile al 100% che ha un'elevata sensibilità e può essere facilmente fabbricato. Tali dispositivi indossabili che possono essere indossati per monitorare le funzioni cardiache senza dover visitare il medico potrebbero essere promettenti per prevenire le malattie cardiache.
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{Puoi leggere il documento di ricerca originale facendo clic sul collegamento DOI indicato di seguito nell'elenco delle fonti citate}
Fonte (s)
Ha T. et al. 2019. Un tatuaggio elettronico ultrasottile ed estensibile laminato per il torace per la misurazione di elettrocardiogramma, sismocardiogramma e intervalli di tempo cardiaci. Advanced Science. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
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