Электронная татуировка сможет измерить давление: что это такое и как работает
Артериальное давление – важнейший показатель здоровья сердечно-сосудистой системы человека. Для его измерения традиционно используются тонометры, которые выглядят как манжеты, надеваемые на руку. Эти устройства считались "золотым стандартом" на протяжении десятилетий, Способ довольно точный, но не самый удобный. Он требует спокойной обстановки и сидячего положения. Вот почему группа учёных из США разработала электронные татуировки, чтобы сделать этот процесс более эффективным.
E-tattoo представляет собой тончайший сенсор из графена, который наносится на запястье. Графен на сегодняшний день является одним из самых прочных и тонких материалов. Это слой углерода толщиной всего лишь в один атом, обладающий высокой проводимостью, упругостью, гибкостью и прочностью алмаза. По словам учёных, точность измерения выше, чем, например, в смартчасах или фитнес-браслетах.
"Датчик для татуировки невесом и незаметен. Нужно разместить его на теле так, чтобы он оставался на одном и том же месте. Вы его даже можете не видеть, и двигаться он не будет", – утверждает один из авторов разработки, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники в Техасском университете A&M Деджи Акинванде.
E-Tattoo обеспечивает не только замер двух показателей, но и непрерывную запись прогрессии артериального давления, что потенциально может спасать человеческую жизнь.
Кроме того, тату позволяет измерять давление в самых разных ситуациях: во время сильного стресса, во время сна, занятий спортом и т. д., а не только в спокойной обстановке.
Графеновое тату удобно носить в течение длительного времени. Оно не "сползает" даже в условиях сильной жары и во время физических нагрузок, когда человек сильно потеет.
Учёные считают, что это устройство может стать прогрессом в медицине и помочь многим людям.
Татуировка на руке практически незаметна.
Cortesia
Фото:
Досье. Как работает E-Tattoo?
Татуировка крепится у пациента на запястье. Устройство подаёт в кожу слабый электрический ток и анализирует реакцию организма методом биоимпенданса. Это сопротивление меняется вслед за колебаниями кровяного давления, поэтому можно выстроить корелляцию одного параметра от другого. Биоимпеданс преобразовывается в артериальное давление с помощью машинного обучения. Команде пришлось создать алгоритм искусственного интеллекта для анализа связи и получения точных показаний артериального давления.
4 вопроса эксперту. Деджи Акинванде, профессор Техасского университета
Что вдохновило вас на разработку E-Tattoo?
– Мы разработали графеновую татуировку несколько лет назад и поняли, что она обладает электрическими и механическими свойствами, обеспечивающими клинически точное измерение артериального давления. В результате мы решили провести исследования на добровольцах, чтобы продемонстрировать, как она работает.
Почему необходимо постоянно контролировать артериальное давление?
– Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смертности во всём мире. При этом многие заболевания отражаются на колебаниях артериального давления. Таким образом, крайне важно постоянно контролировать давление, что может служить упреждающим средством профилактики.
Какие преимущества есть у E-Tattoo по сравнению , например, с "умными" часами?
– "Умные" часы до сих пор не способны измерять артериальное давление с клинической точностью из-за плохого контакта с кожей. Некоторые используют устройства, основанные на давлении, такие как манжета, но её неудобно носить в течение длительного периода времени. Некоторые "умные" часы используют свет для определения артериального давления, но это неактуально, например, для темнокожих людей. Таким образом, электронная татуировка из графена решает все эти проблемы и обеспечивает клинически точное измерение.
Что происходит с данными, собранными E-Tattoo?
– Данные, которыми мы располагаем в настоящее время, получены от участников-добровольцев и являются анонимными. В будущем конфиденциальность и безопасность будут встроены в протокол сбора данных для практического потребительского и клинического использования.