Bärbart EKG ger kontinuerlig hjärtövervakning – Physics World

Bärbart EKG ger kontinuerlig hjärtövervakning – Physics World

Peter Elango och Madhu Bhaskaran
Bärbar biosensor Uppfinnarna Peter Elango och Madhu Bhaskaran håller de torra elektroderna, en del av RMIT EKG-apparaten. (Med tillstånd: Seamus Daniel, RMIT University)

Konventionella elektrokardiogram (EKG) kräver ofta skrymmande, tunga apparater, till exempel det 12-avlednings-EKG du ser vid en sjukhussäng. Patienter är anslutna till utrustning med sladdar, och de måste ligga stilla medan de elektriska signalerna från deras hjärta övervakas.

Som sådan fungerar konventionella EKG inte bra för att övervaka hjärtats elektriska aktivitet under dagliga aktiviteter, som att arbeta i din trädgård, ta en dusch eller laga mat.

För Peter Elango, kontinuerlig EKG-övervakning är målet. Elango, en doktorand som arbetar i Madhu Bhaskarans forskargrupp kl RMIT University i Melbourne, och hans kollegor har tagit fram en prototyp för en bärbar EKG-enhet. Beskrivs i Tillämpad fysikgranskning, kan enheten rädda liv och minska sjukvårdskostnaderna samtidigt som den förbättrar diagnostik på vårdställen.

"Denna forskning började som ett "tänk om" - tänk om du kunde miniatyrisera sjukhusets [EKG]-inställning, och tänk om du kunde göra den mer kompakt och mångsidig?" säger Elango.

Resultatet är ett lätt, sexkantigt plåster som består av tre torra elektroder, var och en mindre än en tiondel av ett människohårs bredd. Till skillnad från de "våta" Ag/AgCl-elektroderna som vanligtvis används i enheter som mäter EKG-signaler, använder torra elektroder inte en ledande gel för att förbättra elektrisk signalering. Som ett resultat är de mer bekväma och kan leda till mindre hudirritation.

Schematisk beskrivning av det bärbara EKG-plåstret

Elango jämför EKG-plåstret med ett plåster. "Du skalar den, sätter bara på den, och du känner den inte för den väger runt 10 gram, den är nästan fjäderlätt. Det kan vara på bröstregionen eller halsregionen; du kommer inte ens att känna det, säger han.

Forskarna optimerade plåstrets design och elektrodplacering för att anpassa sig till huden och röra sig med en patients kropp under hela dagen, vilket säkerställer att hjärtsignaler samlas in kontinuerligt. Patchen är integrerad med trådlös Bluetooth-kommunikation för signalöverföring och bearbetning. Och varje elektrod är guld, ett material som enligt Elango kommer att återvinnas och återvinnas efter att en patient är klar med EKG-plåstret.

"Det som är fascinerande är inte bara att användaren kan vara medveten om sin dagliga hjärtaktivitet, sjukvårdspersonalen, familjemedlemmarna kan komma åt den, vilket är särskilt viktigt om en person precis är inlagd och släppt från sjukhuset och de behöver konstant vård och övervakning”, förklarar Elango.

Guldstandarden för att övervaka hjärtats elektriska signaler är fortfarande ett 12-avlednings-EKG. Elango säger att deras enhet kommer att vara en indikator för patienter att gå och träffa en läkare.

"Framtiden för bärbara sensorer är nära förestående – till och med för några år sedan kunde våra klockor inte ringa telefonsamtal, till exempel, och nu kan de det. Detta arbete kan potentiellt revolutionera hur vi övervakar hjärthälsa, tillägger han.

Forskarna har patenterat sin enhet och vill licensiera den hos ett företag innan de fortsätter med kliniska prövningar. De kommer också att finjustera elektrodparametrar och signalbehandling.

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden