Jeśli chcesz monitorować ciśnienie krwi w czyimś ramieniu, po prostu załóż mankiet do pomiaru ciśnienia krwi. Ale jeśli chcesz zmierzyć ciśnienie krwi w czyimś sercu lub płucach, jest to o wiele bardziej skomplikowane. Polega ona na cewnikowaniu - przewleczeniu maleńkiej sondy przez naczynie krwionośne w ramieniu, pachwinie lub szyi aż do narządu. Musi to być zrobione w szpitalu z sedacją i może wiązać się z wieloma zagrożeniami, w tym zawałem serca, udarem, infekcją i krwawieniem.
Teraz zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) opracował łatkę do noszenia na ciele, która według nich może nieinwazyjnie monitorować ciśnienie krwi w tętnicach pod skórą. Plaster może monitorować pacjentów z chorobami serca lub płuc lub innymi problemami w czasie rzeczywistym bez ryzykownych procedur. Może także potencjalnie pomóc wykryć problemy sercowo-naczyniowe wcześniej niż tradycyjne metody monitorowania.
„To, co mierzysz [za pomocą mankietu], to obwodowe ciśnienie krwi - twoje ramię, nadgarstek, stopa”, mówi Sheng Xu, profesor nanoinżynierii na University of California, Jacobs School of Engineering w San Diego, który prowadził badanie opublikowane w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Nature Biomedical Engineering . „Te miary są znaczące, ale są mniej znaczące niż miary w twoich kluczowych narządach, takich jak twoje serce, płuca, mózg, nerki.”
Mankiety do pomiaru ciśnienia krwi podają tylko dwie odrębne liczby, skurczową i rozkurczową, wyjaśnia Xu. Plaster ultradźwiękowy dostarcza informacji w postaci fali ciągłej, mierzącej około 5000 wartości ciśnienia krwi na sekundę. Daje to lekarzom znacznie więcej potencjalnie przydatnych danych niż tylko odczyty skurczowe i rozkurczowe, ponieważ każda wartość reprezentuje określoną aktywność serca.
„Każdy pik, każdy wycinek w tej formie fali zawiera wiele informacji o twoim stanie zdrowia” - mówi.
Plaster może być przydatny do monitorowania wielu chorób, w tym nieprawidłowości zastawek serca, nadciśnienia płucnego, zatorowości płucnej, nieprawidłowości naczyń krwionośnych i wstrząsu. Może również monitorować pacjentów, którzy są krytycznie chorzy lub przechodzą operację.
Łatka została przetestowana na przedramieniu, nadgarstku, szyi i stopie jednego pacjenta, zarówno podczas ćwiczeń, jak i spoczynku. Sama łatka składa się z cienkiego arkusza elastomeru z małymi „wyspami” elektrod i przetworników piezoelektrycznych, które wytwarzają fale ultradźwiękowe z elektryczności. Cała konstrukcja może się zginać, dostosowując się do ruchu ludzkiej skóry bez zmiany jej dokładności.
Obecnie istnieje nieinwazyjna metoda monitorowania centralnego ciśnienia krwi za pomocą urządzenia przypominającego długopis zwanego tonometrem bezpośrednio nad głównym naczyniem krwionośnym. Jednak dokładne odczyty tonometru wymagają precyzyjnego nacisku i kąta, a pomiary mogą się znacznie różnić w zależności od technika, co powoduje, że są notorycznie niedokładne. W badaniu plaster USG był znacznie dokładniejszy niż odczyt tonometru.
Plaster może mierzyć ciśnienie krwi w tętnicy szyjnej. (UCSD) „Z pewnością wygląda bardzo obiecująco” - mówi Chwee Teck Lim, profesor inżynierii biomedycznej na National University of Singapore, który bada medyczne urządzenia do noszenia.
Fakt, że łatka jest miękka i wygodna, jest ważny, mówi, i jest przenośny, co oznacza, że można go używać poza szpitalem lub w warunkach ubogich w zasoby.
„Taki plaster może dostarczyć ważnych informacji nie tylko o ciśnieniu krwi, ale nawet o pewnych chorobach sercowo-naczyniowych, których normalnie nie wykrywa obecny monitor ciśnienia krwi”, mówi Lim, wyjaśniając, że plaster może potencjalnie wykryć sztywność naczyń krwionośnych związanych z miażdżycą naczyń.
Zespół ma nadzieję przetestować swoją łatkę pod kątem obecnego złotego standardu, cewnikowania. Szukają również współpracowników branżowych, którzy chcą przekształcić tę technologię w przydatny produkt. Będzie to wymagało szeregu dalszych kroków. W tej chwili zespół zademonstrował sam czujnik, ale prototyp jest podłączony do źródła zasilania i jednostek przetwarzania danych za pomocą kabli, które łączą pacjentów. Naukowcy planują ostatecznie sprawić, by wszystko było do noszenia.
„Badamy wszystkie możliwości”, mówi Xu.
