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E-Tattoo per monitorare continuamente la pressione sanguigna

INGEGNERIA E TECNOLOGIAE-Tattoo per monitorare continuamente la pressione sanguigna

Gli scienziati hanno progettato un nuovo dispositivo elettronico di rilevamento cardiaco (e-tattoo) laminato al torace, ultrasottile ed estensibile al 100% per monitorare le funzioni cardiache. Il dispositivo può misurare ECG, SCG (sismocardiogramma) e intervalli di tempo cardiaci in modo accurato e continuo per una durata maggiore per monitorare la pressione sanguigna.

Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte nel mondo. Controllo funzione del nostro cuore può in una certa misura aiutare a prevenire le malattie cardiache. Il test ECG (elettrocardiogramma) misura l'attività elettrica del nostro cuore misurando la frequenza cardiaca e il ritmo per dirci se il nostro cuore funziona normalmente. Un altro test chiamato SCG (sismocardiografia) è un metodo basato su un sensore accelerometrico che viene utilizzato per registrare le vibrazioni meccaniche cardiache misurando le vibrazioni del torace causate dai battiti cardiaci. L'SCG sta acquisendo importanza nella clinica come misura aggiuntiva insieme all'ECG per monitorare e accertare le 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 in Scienza avanzata, i ricercatori descrivono un nuovo dispositivo che può essere laminato sul petto (da qui chiamato an tatuaggio elettronico) e monitorare le funzioni cardiache misurando ECG, SCG e intervalli di tempo cardiaci. Questo dispositivo unico è ultrasottile, leggero, estensibile e può essere posizionato sul cuore senza bisogno di un nastro per lunghi periodi senza causare dolore o disagio. Il dispositivo è costituito da una rete a serpentina di fogli disponibili in commercio di polimero piezoelettrico 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 per montare il dispositivo. Il sensore SCG morbido è integrato con elettrodi d'oro estensibili su un singolo dispositivo stesso, creando un dispositivo a doppia modalità in grado di misurare in modo sincrono ECG e SCG utilizzando il rilevamento cardiovascolare elettro-acustico (EMAC). L'ECG viene normalmente utilizzato per monitorare il proprio 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 cardiaco, incluso l'intervallo di tempo sistolico. E si è visto che l'intervallo di tempo sistolico ha una robusta correlazione negativa con pressione sanguigna, quindi la pressione sanguigna battito per battito potrebbe essere stimata utilizzando questo dispositivo. Sono state osservate forti correlazioni tra l'intervallo di tempo sistolico e la pressione sanguigna sistolica/diastolica. Uno smartphone alimenta in remoto questo dispositivo.

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)

HaT. et al. 2019. Un E-Tattoo ultrasottile ed estensibile laminato sul petto per la misurazione dell'elettrocardiogramma, del sismocardiogramma e degli intervalli di tempo cardiaci. Scienza avanzata. https://doi.org/10.1002/advs.201900290

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