Wetenschappers hebben een nieuw, ultradun en volledig rekbaar elektronisch apparaat (e-tattoo) ontworpen dat op de borst wordt aangebracht en de hartfunctie meet. Het apparaat kan nauwkeurig en continu gedurende langere tijd ECG, SCG (seismocardiogram) en hartintervallen meten om de bloeddruk te controleren.
Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak. Het monitoren van de hartfunctie kan tot op zekere hoogte helpen bij het voorkomen van hartziekten. De ECG (elektrocardiogram) meet de elektrische activiteit van ons hart door de hartslag en het hartritme te meten, om zo te bepalen of ons hart normaal functioneert. Een andere test, SCG (seismocardiografie), is een methode gebaseerd op een accelerometersensor die wordt gebruikt om de mechanische trillingen van het hart te registreren door de borsttrillingen te meten die door de hartslag worden veroorzaakt. SCG wint aan belang in de klinische praktijk als aanvullende meetmethode naast ECG om hartafwijkingen nauwkeuriger en betrouwbaarder te monitoren en vast te stellen.
Draagbare apparaten zoals fitness- en gezondheidstrackers zijn nu een veelbelovend en populair alternatief om onze gezondheid te monitoren. Voor het bewaken van hartfuncties zijn er weinig zachte apparaten beschikbaar die ECG meten. De tegenwoordig beschikbare SCG-sensoren zijn echter gebaseerd op stijve versnellingsmeters of niet-rekbare membranen, waardoor ze omvangrijk, onpraktisch en oncomfortabel zijn om te dragen.
In een nieuwe studie, gepubliceerd op 21 mei in Advanced Science , beschrijven onderzoekers een nieuw apparaat dat op de borst kan worden aangebracht (vandaar de naam e-tattoo ) en de hartfunctie kan monitoren door middel van ECG-, SCG- en hartritme-intervallen. Dit unieke apparaat is ultradun, lichtgewicht, rekbaar en kan langdurig op het hart worden geplaatst zonder dat er tape nodig is, en zonder pijn of ongemak te veroorzaken. Het apparaat is gemaakt van een serpentijnvormig netwerk van commercieel verkrijgbare vellen piëzo-elektrisch polymeer, polyvinylideenfluoride genaamd, met behulp van een eenvoudige en kosteneffectieve fabricagemethode. Dit polymeer heeft de unieke eigenschap dat het elektrische lading genereert als reactie op mechanische spanning.
Om dit apparaat aan te sturen, brengt een 3D-beeldcorrelatiemethode de bewegingen van de borstkas in kaart, die voortkomen uit de ademhaling en de hartslag. Dit helpt om de optimale plek voor de detectie van borsttrillingen te vinden waarop het apparaat gemonteerd kan worden. De zachte SCG-sensor is geïntegreerd met rekbare gouden elektroden op één apparaat, waardoor een apparaat met twee modi ontstaat dat synchroon ECG en SCG kan meten met behulp van elektro- en akoestische cardiovasculaire detectie (EMAC). ECG wordt routinematig gebruikt om de hartslag te monitoren, maar in combinatie met SCG-signaalregistraties wordt de nauwkeurigheid ervan verbeterd. Met behulp van deze EMAC-sensor en synchrone metingen kunnen verschillende hartintervallen succesvol worden bepaald, waaronder het systolische tijdsinterval. Er werd vastgesteld dat het systolische tijdsinterval een sterke negatieve correlatie vertoont met de bloeddruk , waardoor de bloeddruk van slag tot slag met dit apparaat kan worden geschat. Sterke correlaties werden waargenomen tussen het systolische tijdsinterval en de systolische/diastolische bloeddruk. Het apparaat wordt op afstand van stroom voorzien via een smartphone.
Het innovatieve op de borst gemonteerde apparaat dat in de huidige studie wordt beschreven, biedt een eenvoudig mechanisme om de bloeddruk continu en niet-invasief te controleren. Dit apparaat is een ultradunne, ultralichte, zachte, 100 procent rekbare mechanisch-akoestische sensor met een hoge gevoeligheid en gemakkelijk te vervaardigen. Dergelijke wearables die kunnen worden gedragen om hartfuncties te controleren zonder dat de dokter hoeft te bezoeken, kunnen veelbelovend zijn voor het voorkomen van hartaandoeningen.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
Ha T. et al. 2019. Een ultradunne en rekbare e-tatoeage met laminering op de borst voor het meten van elektrocardiogrammen, seismocardiogrammen en hartritme-intervallen. Advanced Science. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
 to monitor...){kind=link}