Các nhà khoa học đã thiết kế một thiết bị điện tử cảm biến tim (hình xăm điện tử) mới, siêu mỏng, có thể co giãn 100% để theo dõi các chức năng của tim. Thiết bị có thể đo ECG, SCG (địa chấn tâm đồ) và các khoảng thời gian của tim một cách chính xác và liên tục trong thời gian dài hơn để theo dõi máu sức ép.
(Các) bệnh tim mạch là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn thế giới. Giám sát chức năng của tim ở một mức độ nào đó có thể giúp ngăn ngừa các bệnh về tim. Xét nghiệm ECG (điện tâm đồ) đo hoạt động điện của tim bằng cách đo nhịp tim và nhịp tim để cho chúng ta biết liệu tim của chúng ta có hoạt động bình thường hay không. Một thử nghiệm khác được gọi là SCG (seismocardiography) là một phương pháp dựa trên cảm biến gia tốc đang được sử dụng để ghi lại các rung động cơ học của tim bằng cách đo các rung động lồng ngực do nhịp tim gây ra. SCG ngày càng trở nên quan trọng trong phòng khám như một biện pháp bổ sung cùng với ECG để theo dõi và xác định các bất thường về tim với độ chính xác và độ tin cậy được cải thiện.
Các thiết bị đeo được như thiết bị theo dõi sức khỏe và thể dục hiện là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn và phổ biến để theo dõi sức khỏe của chúng ta. Để theo dõi các chức năng của tim, rất ít thiết bị mềm có sẵn để đo điện tâm đồ. Tuy nhiên, các cảm biến SCG hiện nay dựa trên các cảm biến gia tốc cứng hoặc màng không co giãn khiến chúng trở nên cồng kềnh, không thực tế và không thoải mái khi đeo.
Trong một nghiên cứu mới được công bố vào ngày 21 tháng XNUMX tại Khoa học nâng cao, các nhà nghiên cứu mô tả một thiết bị mới có thể được dát mỏng trên ngực của một người (do đó được gọi là hình xăm điện tử) và theo dõi các chức năng tim bằng cách đo ECG, SCG và khoảng thời gian tim. Thiết bị độc đáo này siêu mỏng, nhẹ, có thể co giãn và có thể đặt nó trên tim của một người mà không cần băng trong thời gian dài mà không gây đau hoặc khó chịu. Thiết bị này được làm từ một lưới ngoằn ngoèo gồm các tấm polyme áp điện có bán trên thị trường được gọi là polyvinylidene fluoride bằng cách sử dụng một phương pháp chế tạo đơn giản, tiết kiệm chi phí. Polyme này có một đặc tính duy nhất là tạo ra điện tích khi phản ứng với một ứng suất cơ học.
Để hướng dẫn thiết bị này, một phương pháp tương quan hình ảnh 3D lập bản đồ chuyển động của lồng ngực bắt nguồn từ quá trình hô hấp và chuyển động của tim. Điều này giúp tìm ra điểm cảm nhận rung động ngực tối ưu để gắn thiết bị vào. Cảm biến SCG mềm được tích hợp với các điện cực vàng có thể co giãn trên một thiết bị duy nhất, tạo ra một thiết bị chế độ kép có thể đồng bộ đo ECG và SCG bằng cách sử dụng cảm biến tim mạch điện và âm thanh (EMAC). Điện tâm đồ thường được sử dụng để theo dõi tim của một người, nhưng khi kết hợp với bản ghi tín hiệu SCG, độ chính xác của nó sẽ được nâng cao. Sử dụng cảm biến EMAC này và thực hiện các phép đo đồng bộ, các khoảng thời gian tim khác nhau có thể được trích xuất thành công bao gồm cả khoảng thời gian tâm thu. Và, người ta thấy rằng khoảng thời gian tâm thu có mối tương quan âm mạnh mẽ với huyết áp, do đó có thể ước tính huyết áp theo nhịp đập bằng thiết bị này. Mối tương quan chặt chẽ được thấy giữa khoảng thời gian tâm thu và huyết áp tâm thu / tâm trương. Điện thoại thông minh cấp nguồn từ xa cho thiết bị này.
Thiết bị đeo trước ngực được mô tả trong nghiên cứu hiện tại cung cấp một cơ chế đơn giản để theo dõi huyết áp liên tục và không xâm lấn. Thiết bị này là cảm biến âm thanh cơ học siêu mỏng, siêu nhẹ, mềm, có thể co dãn 100%, có độ nhạy cao và có thể dễ dàng sản xuất. Những thiết bị đeo như vậy có thể được đeo để theo dõi các chức năng tim mà không cần đến bác sĩ có thể có triển vọng ngăn ngừa các bệnh về tim.
***
{Bạn có thể đọc tài liệu nghiên cứu gốc bằng cách nhấp vào liên kết DOI đưa ra bên dưới trong danh sách (các) nguồn được trích dẫn}
Nguồn
Hà T. và cộng sự. 2019. Hình xăm chữ E siêu mỏng và có thể co giãn ở ngực để đo điện tâm đồ, huyết đồ và khoảng thời gian tim. Khoa học tiên tiến. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
