Если вы хотите контролировать артериальное давление в чьей-то руке, просто наденьте манжету для измерения артериального давления. Но если вы хотите измерить кровяное давление в чьем-то сердце или легких, это намного сложнее. Это включает в себя катетеризацию - пронизывание крошечного зонда через кровеносный сосуд в руке, паху или шее до самого органа. Это должно быть сделано в больнице с седацией, и имеет потенциал для ряда рисков, включая сердечный приступ, инсульт, инфекцию и кровотечение.
Теперь команда исследователей из Университета Калифорнии в Сан-Диего (UCSD) разработала носимый ультразвуковой пластырь, который, по их словам, может неинвазивно контролировать артериальное давление в артериях далеко под кожей. Патч может контролировать пациентов с заболеваниями сердца или легких или другими проблемами в режиме реального времени без каких-либо рискованных процедур. Это также может помочь обнаружить сердечно-сосудистые проблемы раньше, чем традиционные методы мониторинга.
«То, что вы измеряете [с помощью манжеты], - это периферическое кровяное давление - ваша рука, ваше запястье, ваша ступня», - говорит Шэн Сюй, профессор наноинженерии в Калифорнийском университете в Школе инженерии Джейкобса в Сан-Диего, который возглавлял опубликованное исследование. В прошлом месяце в журнале Nature Biomedical Engineering . «Эти меры значимы, но они менее значимы, чем меры в ваших ключевых органах, таких как сердце, легкие, мозг, почки».
Манжеты для измерения кровяного давления дают только два дискретных числа, систолическое и диастолическое, объясняет Сюй. Ультразвуковая пластырь дает информацию в виде непрерывной волны, измеряя около 5000 значений артериального давления в секунду. Это дает врачам гораздо больше потенциально полезных данных, чем просто систолические и диастолические показания, поскольку каждое значение представляет определенную деятельность сердца.
«Каждый пик, каждая отметка в этой форме волны на самом деле содержит много информации о вашем состоянии здоровья», - говорит он.
Сюй говорит, что патч может быть полезен для мониторинга широкого спектра заболеваний, включая аномалии сердечного клапана, легочную гипертензию, легочную эмболию, аномалии кровеносных сосудов и шок. Он также может контролировать пациентов, которые находятся в критическом состоянии или подвергаются операции.
Пластырь тестировался на предплечье, запястье, шее и ступне одного субъекта как во время тренировки, так и в состоянии покоя. Сам патч состоит из тонкого эластомерного листа с небольшими «островками» электродов и пьезоэлектрических преобразователей, которые создают ультразвуковые волны от электричества. Вся конструкция может изгибаться, чтобы соответствовать движущейся коже человека без изменения ее точности.
В настоящее время существует неинвазивный метод мониторинга центрального артериального давления, использующий устройство в виде ручки, называемое тонометром, непосредственно над главным кровеносным сосудом. Но точные показания тонометра требуют точного давления и угла, и измерения могут широко варьироваться в зависимости от специалиста, что делает их заведомо неточными. В исследовании, ультразвуковое пятно было намного более точным, чем показания тонометра.
Пластырь может измерять артериальное давление в сонной артерии. (UCSD) «Это, безусловно, выглядит очень многообещающе, - говорит Чви Тек Лим, профессор биомедицинской инженерии в Национальном университете Сингапура, который изучает медицинские носимые изделия.
По его словам, важен тот факт, что патч мягкий и удобный, и он портативный, что означает, что его можно использовать вне больницы или в условиях ограниченных ресурсов.
«Такой пластырь может дать важную информацию не только о кровяном давлении, но даже, возможно, о некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях, которые обычно не обнаруживаются текущим монитором кровяного давления», - говорит Лим, объясняя, что пластырь может потенциально определять жесткость кровеносных сосудов, связанную с атеросклерозом.
Команда надеется проверить свои патчи на соответствие действующему золотому стандарту - катетеризации. Они также ищут партнеров для отрасли, которые хотят превратить технологию в продукт, который можно использовать. Это будет включать в себя ряд дальнейших шагов. Сейчас команда продемонстрировала сам датчик, но прототип подключен к источнику питания и блокам обработки данных с помощью кабелей, которые привязывают пациентов. Исследователи планируют в конечном итоге сделать все носимым.
«Мы изучаем всевозможные возможности», - говорит Сюй.
