Bærbart EKG giver kontinuerlig hjerteovervågning – Physics World

Bærbart EKG giver kontinuerlig hjerteovervågning – Physics World

Tidsstempel: 6. december 2023 kl. 4:30

Peter Elango og Madhu Bhaskaran
Bærbar biosensor Opfinderne Peter Elango og Madhu Bhaskaran holder de tørre elektroder, en del af RMIT EKG-enheden. (Med høflighed: Seamus Daniel, RMIT University)

Konventionelle elektrokardiogrammer (EKG) kræver ofte omfangsrige, tunge enheder, såsom det 12-aflednings-EKG, du ser ved en hospitalsseng. Patienter er forbundet til udstyr med ledninger, og de skal ligge stille, mens deres hjertes elektriske signaler overvåges.

Som sådan fungerer konventionelle EKG'er ikke godt til at overvåge hjertets elektriske aktivitet under daglige aktiviteter, såsom at arbejde i din have, tage et brusebad eller lave et måltid.

Til Peter Elango, kontinuerlig EKG-overvågning er målet. Elango, en ph.d.-kandidat, der arbejder i Madhu Bhaskaran's forskergruppe kl RMIT University i Melbourne, og hans kolleger har lavet en prototype på en bærbar EKG-enhed. Beskrevet i Anvendt fysik anmeldelser, kan enheden redde liv og reducere sundhedsomkostninger, mens den forbedrer point-of-care diagnostik.

"Denne forskning startede som et 'hvad nu hvis' - hvad nu hvis du kunne miniaturisere hospitalets [EKG] opsætning, og hvad hvis du kunne gøre det mere kompakt og alsidigt?" siger Elango.

Resultatet er et let, sekskantet plaster bestående af tre tørre elektroder, hver mindre end en tiendedel af bredden af ​​et menneskehår. I modsætning til de "våde" Ag/AgCl-elektroder, der typisk bruges i enheder, der måler EKG-signaler, bruger tørre elektroder ikke en ledende gel til at forbedre den elektriske signalering. Som et resultat er de mere behagelige og kan resultere i mindre hudirritation.

Skematisk over det bærbare EKG-plaster
Sensor skematisk De forskellige lag af EKG-plastret, inklusive en bandage, Bluetooth-modul og guldtørre elektroder. (Med høflighed: Peter Elango, RMIT University)

Elango sammenligner EKG-plastret med et plaster. ”Du skræller det, tager det bare på, og du mærker det ikke, fordi det er omkring 10 gram, det er næsten fjervægtigt. Det kan være på brystregionen eller halsregionen; du kommer ikke engang til at mærke det,” siger han.

Forskerne optimerede plasterdesignet og elektrodeplaceringen for at tilpasse sig huden og bevæge sig med en patients krop i løbet af dagen, hvilket sikrede, at hjertesignaler opsamles kontinuerligt. Patchen er integreret med trådløs Bluetooth-kommunikation til signaltransmission og -behandling. Og hver elektrode er guld, et materiale, som Elango siger, vil blive genvundet og genbrugt, efter at en patient er færdig med at bruge EKG-plastret.

"Det fascinerende er ikke kun, at brugeren kan være opmærksom på deres daglige hjerteaktivitet, det medicinske personale, familiemedlemmerne kan få adgang til det, hvilket er særligt vigtigt, hvis en person lige er indlagt og udskrevet fra hospitalet, og de har brug for konstant pleje og overvågning,” forklarer Elango.

Guldstandarden for overvågning af hjertets elektriske signaler er stadig et 12-aflednings EKG. Elango siger, at deres enhed vil være en indikator for, at patienter kan gå og se en læge.

“Fremtiden for bærbare sensorer er nært forestående – selv for få år siden kunne vores ure for eksempel ikke foretage telefonopkald, og nu kan de det. Dette arbejde kan potentielt revolutionere, hvordan vi overvåger hjertesundhed,” tilføjer han.

Forskerne har patenteret deres enhed og søger at licensere den hos et firma, før de fortsætter med kliniske forsøg. De vil også finjustere elektrodeparametre og signalbehandling.

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden