Un patch inovator pentru smartphone măsoară precis sănătatea inimii fără electronice
Un nou patch dezvoltat la Universitatea Norvegiană de Știință și Tehnologie (NTNU) poate evalua starea inimii pacienților, utilizând o cameră obișnuită de smartphone.
Acest dispozitiv, primul de acest tip din lume, are un aspect asemănător cu un patch transparent, având o suprafață cu un model de curcubeu. Atunci când este utilizat împreună cu o cameră de smartphone, patch-ul poate măsura două aspecte esențiale: pulsul și rigiditatea vaselor de sânge.
Aceste măsurători sunt suficiente pentru a oferi informații importante despre starea inimii și funcționarea sistemului cardiovascular.
Patch-ul este fabricat din cauciuc siliconic și nu necesită electronice sau cabluri. „Am dorit să dezvoltăm un dispozitiv flexibil și accesibil. Ceea ce îl face unic este că putem observa semnalul inimii pe patch cu ochiul liber”, a declarat Angelos Xomalis, profesor asociat de sisteme electronice la NTNU.
O parte a patch-ului dispune de un model la scară nanometrică care își schimbă culoarea atunci când materialul se întinde. Pe cealaltă parte, cercetătorii au creat o structură adezivă tridimensională, inspirată de ventuzele unei caracatițe, permițând patch-ului să adere ferm la piele.
Când undele de puls din vasele de sânge determină mișcarea pielii, patch-ul se întinde, provocând mici, dar măsurabile schimbări de culoare pe suprafața nanostructurată. Aceste modificări de culoare pot fi detectate direct cu orice cameră, inclusiv cu cele ale smartphone-urilor, fără a necesita echipamente specializate precum spectrometre sau lasere.
Deși poate părea similar cu un ceas inteligent care măsoară ritmul cardiac, tehnologia utilizată este diferită. Spre deosebire de ceasurile inteligente, care folosesc lumini LED verzi pentru a detecta schimbările în volumul de sânge, patch-ul se bazează pe mișcările mecanice ale suprafeței pielii, nu pe absorbția luminii.
„Un dezavantaj al măsurătorilor efectuate cu ceasurile inteligente este că acestea sunt influențate puternic de cantitatea de pigment din piele”, a precizat Xomalis. Măsurările optice nu sunt la fel de precise pentru toate tipurile de piele, ceea ce reprezintă o problemă semnificativă în asigurarea unor servicii medicale echitabile.
Patch-ul, pe de altă parte, poate să măsoare și rigiditatea vaselor de sânge. „Știm că vasele de sânge devin în general mai rigide odată cu vârsta. Totuși, un stil de viață sănătos poate menține un sistem vascular relativ tânăr”, a explicat Torjus Lines Steffensen, cercetător postdoctoral în imagistică medicală la NTNU.
Vasele de sânge rigide pot contribui la diferite tipuri de boli cardiovasculare, iar obținerea acestor informații este dificilă cu ajutorul senzorilor optici folosiți în dispozitivele precum ceasurile inteligente. „Pe scurt, putem extrage mai multe informații folosind patch-ul”, a adăugat Steffensen.
Măsurarea rigidității vaselor de sânge necesită în prezent echipamente avansate, cum ar fi electrozi atașați la pielea pieptului, brațelor și picioarelor, conectați prin cabluri la un aparat ECG. Aceste echipamente sunt folosite în unități de urgență, ambulanțe sau spitale.
Xomalis a subliniat: „În Norvegia, acest sistem funcționează bine. Problema apare însă în locații îndepărtate din Africa sau alte părți ale lumii, unde personalul medical specializat și echipamentele avansate pot fi greu de găsit.”
Cu patch-ul, lucrătorii din domeniul sănătății au nevoie doar de un smartphone, un dispozitiv pe care mulți oameni din întreaga lume îl dețin deja. „Ceea ce facem este să simplificăm mult din complexitatea acestor sisteme de măsurare, mutând-o pe smartphone”, a explicat Steffensen.
Cercetătorii consideră că această tehnologie ar putea marca începutul unei noi generații de senzori de sănătate purtabili, care sunt ieftini, nu necesită o sursă de alimentare externă și sunt ușor de utilizat. Patch-ul este o inovație de la NTNU, proiectat, fabricat și testat integral în cadrul instituției.
