پزشکی و سلامت ,علمی، پژوهشی و فناوری

نخستین فناوری پوشیدنی سنجش فراصوت فشار خون عرضه شد

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : این فناوری پوشیدنی فراصوت دانش پژوهان دانشگاه کالیفرنیا سن دیه گو در آمریکا به طور گسترده آزمایش و بر روی بیش از یکصد بیمار تایید شده است.

این فناوری پوشیدنی نوین می‌تواند به طور بالقوه کیفیت پایش و نظارت بر سلامت قلب و عروق را در محیط‌های بالینی و خانگی ارتقا دهد.

«سای ژو» «Sai Zhou» مجری این تحقیقات گفت: «اندازه گیری‌های سنتی فشار خون با دستگاه سنجش فشار خون (کاف)، که محدود به ارائه مقادیر فشار خون یک باره است، می‌تواند الگو‌های مهم را از دست بدهد. این برچسب پوشیدنی یک جریان پیوسته از داده‌های موج - شکل فشار خون را ارائه می‌دهد که به آن کمک می‌کند روند‌های دقیق در نوسانات فشار خون را آشکار کند.»

این برچسب وسیله‌ای نرم و کششی به اندازه یک تمبر پستی است که به پوست می‌چسبد. هنگامی که روی ساعد چسبانده شود، خوانش دقیق و بلادرنگی از فشار خون در عمق بدن ارائه می‌دهد. این برچسب از یک الاستومر سیلیکونی ساخته شده است که مجموعه‌ای از مبدل‌های پیزوالکتریک کوچک را در بین الکترود‌های مسی قابل کشش قرار می‌دهد. مبدل‌ها با ارسال و دریافت امواج فراصوت، تغییرات قطر رگ‌های خونی را رهگیری کرده و سپس به مقادیر فشار خون تبدیل می‌کنند.

این برچسب فراصوت پوشیدنی بر اساس یک نمونه اولیه قبلی ساخته شده است. محققان به منظورارتقای عملکرد برچسب برای پایش مداوم فشار خون، آن را دوبار مهندسی مجدد کردند.

ابتدا، مبدل‌های پیزوالکتریک را نزدیک‌تر به هم بستند تا پوشش وسیع تری ارائه داده و بتوانند رگ‌های کوچک تر، مانند سرخرگ بازویی و شریان رادیال را که از نظر بالینی مرتبط‌تر هستند، هدف قرار دهند. دوم، یک لایه پشتیبان اضافه کردند تا ارتعاشات اضافی از مبدل‌ها را کاهش دهد و منجر به بهبود وضوح سیگنال و دقت ردیابی دیواره‌های رگ‌ها شود.

در آزمایش ها، این دستگاه نتایج قابل مقایسه با کاف و دستگاه بالینی دیگری به نام کاتتر شریانی (آرتر لاین) ارائه کرد.

کاتتر شریانی حسگری است که برای نظارت مداوم فشار خون در رگ قرار داده می‌شود و اگرچه استاندارد طلایی برای اندازه گیری فشار خون در بخش‌های مراقبت‌های ویژه و اتاق‌های عمل قلمداد می‌شود، اما بسیار تهاجمی است، حرکت بیمار را محدود می‌کند و می‌تواند باعث درد یا ناراحتی شود.

این برچسب، جایگزین ساده‌تر و مطمئن تری را ارائه می‌کند و آزمایش‌های اعتبارسنجی انجام شده بر روی بیمارانی که تحت عمل‌های کاتتر شریانی در آزمایشگاه‌های کاتتریزاسیون قلبی و واحد‌های مراقبت‌های ویژه انجام می‌شوند، آن را تایید کرده اند.

محققان آزمایش‌های گسترده‌ای را برای تایید ایمنی و دقت این برچسب انجام داده اند. در مجموع ۱۱۷ نفر در مطالعاتی شرکت کردند که فشار خون را در طیف وسیعی از فعالیت‌ها و تنظیمات ارزیابی کردند.

در یک مجموعه از آزمایش ها، هفت شرکت کننده این برچسب را در طول فعالیت‌های روزانه مانند دوچرخه سواری، بالا بردن دست یا پا، انجام محاسبات ذهنی، مراقبه، خوردن وعده‌های غذایی و مصرف نوشیدنی‌های انرژی زا استفاده کردند.

در یک گروه بزرگتر ۸۵ نفره، این برچسب در طول تغییرات در وضعیت بدن، مانند انتقال از حالت نشستن به ایستادن، آزمایش شد. نتایج به دست آمده از برچسب کاملا با نتایج کاف فشار خون در همه آزمایش‌ها مطابقت داشت.

توانایی این برچسب برای پایش مداوم فشار خون در ۲۱ بیمار در آزمایشگاه کاتتریزاسیون قلبی و چهار بیمار که پس از جراحی در بخش مراقبت‌های ویژه بستری شده بودند، مورد ارزیابی قرار گرفت. اندازه گیری‌های برچسب کاملا با نتایج حاصل از کاتتر شریانی مطابقت داشت و قابلیت آن را به عنوان یک جایگزین غیرتهاجمی تایید کرد.

این پژوهشگران می‌گویند: «مهمترین بخش این پیشرفت بزرگ، تایید این فناوری نوین، توسط همکاران پزشکی مان است. فشار خون ممکن است در همه جا بسته به عواملی مانند سندرم روپوش سفید، فشار خون ماسک دار، فعالیت‌های روزانه یا استفاده از دارو باشد که تشخیص دقیق یا مدیریت درمان آن را دشوار می‌کند. به همین دلیل برای ما بسیار مهم است این دستگاه را در طیف گسترده‌ای از تنظیمات بالینی و واقعی آزمایش کنیم. بسیاری از مطالعات روی دستگاه‌های پوشیدنی این مراحل را در طول توسعه نادیده می‌گیرند، اما ما مطمئن شدیم که همه آنها را پوشش می‌دهیم.»

این پژوهشگران در حال آماده شدن برای آزمایش‌های بالینی در مقیاس بزرگ هستند و قصد دارند یادگیری ماشینی را برای بهبود قابلیت‌های دستگاه در آن ادغام کنند. همچنین در تلاش برای تایید یک نسخه بی سیم و باتری دار برای استفاده طولانی مدت و یکپارچه سازی بی سیم با سیستم‌های بیمارستانی موجود، هستند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.