برچسب الکترونیکی برای اندازه‌گیری فشار خون

محققان با استفاده از گرافن برچسب الکترونیکی ساختند که می‌تواند روی پوست قرار گرفته و اطلاعات لازم درباره فشار خون بیمار را ارائه کند.

کد خبر: ۱۰۱۷۷۸۵

شنبه - ۰۴ تير ۱۴۰۱ / June 25, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان با استفاده از گرافن برچسب الکترونیکی ساختند که می‌تواند روی پوست قرار گرفته و اطلاعات لازم درباره فشار خون بیمار را ارائه کند.

فشار خون یکی از مهم‌ترین شاخص‌های سلامت قلب است، اما اندازه‌گیری عملکرد مستمر و قابل اعتماد آن در خارج از محیط کلینیک‌ها دشوار است. برای دهه‌ها، دستگاه‌های مبتنی بازوبند که دور بازو را منقبض می‌کنند تا فشار خون را نشان دهند، استاندارد اصلی بوده‌اند. اما اکنون، محققان دانشگاه تگزاس یک برچسب الکترونیکی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند ساعت‌ها روی مچ دست بسته شود و اندازه‌گیری مداوم فشار خون را با دقتی بیش از تقریباً تمام گزینه‌های موجود در بازار امروز انجام دهد.

دجی آکینوانده، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تگزاس گفت: «فشار خون مهم‌ترین علامت حیاتی است که می‌توانید اندازه‌گیری کنید، اما روش‌های انجام آن در خارج از کلینیک به صورت غیرفعال، بدون بازوبند، بسیار محدود است.»

فشار خون بالا در صورت عدم درمان می‌تواند منجر به بیماری‌های قلبی جدی شود. اندازه‌گرفتن آن با یک بررسی سنتی فشار خون ممکن است سخت باشد، زیرا تنها یک لحظه در زمان و یک نقطه داده واحد را اندازه گیری می‌کند.

روزبه جعفری، استاد مهندسی پزشکی، علوم کامپیوتر و مهندسی برق در تگزاس و یکی دیگر از محققان این پروژه می‌گوید: «اندازه‌گیری مکرر فشار خون محدودیت‌های زیادی دارد، و اطلاعات کاملی در مورد نحوه عملکرد بدن ما ارائه نمی‌کند.»

نظارت مداوم با کمک برچسب الکترونیکی امکان اندازه‌گیری فشار خون را در انواع موقعیت‌ها نظیر استرس زیاد، هنگام خواب، ورزش و ... فراهم می‌کند. این برچسب می‌تواند هزاران اندازه گیری را بیش از هر دستگاهی تا کنون انجام دهد.

نظارت بر سلامت با کمک تلفن همراه، به دلیل فناوری‌هایی مانند ساعت‌های هوشمند، در سال‌های اخیر جهش‌های بزرگی داشته است. این دستگاه‌ها از حسگر‌های فلزی استفاده می‌کنند که بر اساس اطلاعات تابش نور LED که از پوست به دست می‌آید، خوانش می‌کنند.

با این حال، ساعت‌های هوشمند پیشرو هنوز برای اندازه‌گیری فشار خون آماده نیستند. این موضوع به این دلیل است که ساعت‌ها روی مچ دست می‌لغزند و ممکن است از شریان‌ها دور باشند، که خواندن دقیق را دشوار می‌کند. اندازه‌گیری‌های مبتنی بر نور می‌تواند در افرادی با رنگ پوست تیره‌تر و/یا مچ‌های بزرگ‌تر دچار اختلال شود.

گرافن یکی از قوی‌ترین و نازک‌ترین مواد موجود است و یک عنصر کلیدی دربرچسب الکترونیکی است. برچسب‌های الکترونیکی به عنوان وسیله‌ای برای پایش فشار خون سیار منطقی هستند و پوشیدن آن برای مدت طولانی راحت است و به اطراف نمی‌لغزد.

جعفری گفت: «حسگر برچسبی، کم وزن و محجوب است. شما آن را در آنجا قرار می‌دهید. حتی آن را نمی‌بینید و حرکت نمی‌کند. لازم است که حسگر در همان مکان بماند، زیرا اگر آن را جابه‌جا کنید، اندازه‌گیری‌ها متفاوت خواهد بود.»

این دستگاه اندازه‌گیری‌های خود را با شلیک یک جریان الکتریکی به داخل پوست و سپس تجزیه و تحلیل پاسخ بدن انجام می‌دهد که به عنوان بیوامپدانس شناخته می‌شود. ارتباط بین بیوامپدانس و تغییرات فشار خون وجود دارد که با تغییرات حجم خون ارتباط دارد. با این حال، این همبستگی آشکار نیست، بنابراین این تیم مجبور شد یک مدل یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل اتصال ایجاد کند تا فشار خون دقیق را بدست آورد.