Draagbare ECG biedt continue hartmonitoring – Physics World

Draagbare ECG biedt continue hartmonitoring – Physics World

Peter Elango en Madhu Bhaskaran
Draagbare biosensor Uitvinders Peter Elango en Madhu Bhaskaran houden de droge elektroden vast, onderdeel van het RMIT ECG-apparaat. (Met dank aan Seamus Daniel, RMIT Universiteit)

Voor conventionele elektrocardiogrammen (ECG) zijn vaak omvangrijke, zware apparaten nodig, zoals de 12-afleidingen ECG die u aan het bed van een ziekenhuis ziet. Patiënten zijn via draden met apparatuur verbonden en moeten stil liggen terwijl de elektrische signalen van hun hart worden gecontroleerd.

Daarom werken conventionele ECG's niet goed voor het monitoren van de elektrische activiteit van het hart tijdens dagelijkse activiteiten, zoals in de tuin werken, douchen of koken.

Voor Peter Elangois continue ECG-monitoring het doel. Elango, een promovendus werkzaam in Madhu Bhakaran's onderzoeksgroep bij RMIT University in Melbourne, en zijn collega's hebben een prototype gemaakt van een draagbaar ECG-apparaat. Beschreven in Applied Physics beoordelingenkan het apparaat levens redden, de gezondheidszorgkosten verlagen en tegelijkertijd de point-of-care-diagnostiek verbeteren.

“Dit onderzoek begon als een ‘wat als’ – wat als je de opstelling van het ziekenhuis [ECG] zou kunnen miniaturiseren, en wat als je deze compacter en veelzijdiger zou kunnen maken?” zegt Elango.

Het resultaat is een lichtgewicht, zeshoekige pleister bestaande uit drie droge elektroden, elk minder dan een tiende van de breedte van een mensenhaar. In tegenstelling tot de “natte” Ag/AgCl-elektroden die doorgaans worden gebruikt in apparaten die ECG-signalen meten, gebruiken droge elektroden geen geleidende gel om de elektrische signalering te verbeteren. Hierdoor zijn ze comfortabeler en kunnen ze tot minder huidirritatie leiden.

Schematische weergave van de draagbare ECG-patch

Elango vergelijkt de ECG-pleister met een pleister. “Je schilt het, trekt het gewoon aan en je voelt het niet, want het weegt ongeveer 10 gram, het is bijna vederlicht. Het kan zich op de borststreek of de nekregio bevinden; je zult het niet eens voelen”, zegt hij.

De onderzoekers optimaliseerden het ontwerp van de pleister en de plaatsing van de elektroden zodat ze zich aanpasten aan de huid en gedurende de dag met het lichaam van de patiënt meebewegen, zodat de cardiale signalen continu worden verzameld. De patch is geïntegreerd met draadloze Bluetooth-communicatie voor signaaloverdracht en -verwerking. En elke elektrode is van goud, een materiaal dat volgens Elango zal worden teruggewonnen en gerecycled nadat een patiënt klaar is met het gebruik van de ECG-pleister.

“Wat fascinerend is, is dat niet alleen de gebruiker op de hoogte kan zijn van zijn dagelijkse hartactiviteit, maar ook dat het medisch personeel en de familieleden er toegang toe hebben, wat vooral belangrijk is als iemand net is opgenomen en ontslagen uit het ziekenhuis en hij constante zorg en monitoring”, legt Elango uit.

De gouden standaard voor het monitoren van de elektrische signalen van het hart is nog steeds een ECG met 12 afleidingen. Elango zegt dat hun apparaat een indicatie zal zijn voor patiënten om naar een arts te gaan.

“De toekomst van draagbare sensoren staat voor de deur – een paar jaar geleden konden onze horloges bijvoorbeeld nog niet bellen, en nu kunnen ze dat wel. Dit werk kan mogelijk een revolutie teweegbrengen in de manier waarop we de hartgezondheid monitoren”, voegt hij eraan toe.

De onderzoekers hebben hun apparaat gepatenteerd en willen er een licentie voor krijgen bij een bedrijf voordat ze verder gaan met klinische proeven. Ze zullen ook de elektrodeparameters en signaalverwerking verfijnen.

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld