Các kỹ sư đã tạo ra một máy theo dõi tim có thể đeo mỏng hơn một tờ đô la mà một ngày nào đó có thể cung cấp cho các bác sĩ một cách an toàn hơn để kiểm tra tình trạng của một trái tim bệnh nhân.
Hầu hết chúng ta không nên suy nghĩ xung quanh phòng tập thể dục. Nhưng các bác sĩ sử dụng mạch của con người như một công cụ chẩn đoán để theo dõi sức khỏe của tim.
Zhenan Bao, giáo sư kỹ thuật hóa học tại Stanford, đã phát triển một máy theo dõi tim mỏng hơn hóa đơn đô la và không rộng hơn tem bưu chính. Màn hình giống như da linh hoạt, được đeo dưới băng dính trên cổ tay, đủ nhạy để giúp bác sĩ phát hiện các động mạch cứng và các vấn đề về tim mạch.
Các thiết bị một ngày nào đó có thể được sử dụng để liên tục theo dõi sức khỏe của tim và cung cấp cho các bác sĩ một phương pháp an toàn hơn để đo một dấu hiệu quan trọng đối với trẻ sơ sinh và các bệnh nhân phẫu thuật có nguy cơ cao khác.
Máy theo dõi tim giống như da linh hoạt này đủ nhỏ để đeo dưới băng. Tín dụng: L.A Cicero
Một xung có liên quan đến tình trạng của động mạch và tình trạng của tim, ông Bao nói, phòng thí nghiệm phát triển các vật liệu giống như da nhân tạo. Cảm biến càng tốt, các bác sĩ càng có thể nắm bắt được vấn đề trước khi chúng phát triển.
Mạch của bạn
Để tìm xung của bạn, nhấn chỉ số và ngón giữa của bạn vào mặt dưới của cổ tay đối diện của bạn. Bạn sẽ cảm thấy nhịp tim đều đặn khi nó bơm máu qua tĩnh mạch.
Mỗi nhịp bạn cảm thấy thực sự được tạo thành từ hai đỉnh riêng biệt, mặc dù bạn có thể nói với họ chỉ bằng ngón tay. Đỉnh đầu tiên, lớn hơn là từ trái tim bạn đang bơm máu. Ngay sau một nhịp tim, phần thân dưới của bạn sẽ tạo ra một làn sóng phản xạ trở lại hệ thống động mạch của bạn, tạo ra một đỉnh thứ hai nhỏ hơn.
Các kích thước tương đối của hai đỉnh này có thể được các chuyên gia y tế sử dụng để đo sức khỏe trái tim của bạn.
Ví dụ, bạn có thể sử dụng tỷ lệ của hai đỉnh để xác định độ cứng của động mạch, ví dụ, ông Gregor Schwartz, một bác sĩ sau tiến sĩ và là nhà vật lý cho dự án. Nếu có sự thay đổi trong điều kiện Heart, mô hình sóng sẽ thay đổi. May mắn thay, khi tôi tự thử nghiệm điều này, trái tim tôi trông rất ổn.
Để làm cho máy theo dõi trái tim vừa nhạy, vừa nhỏ, nhóm Bảo Kiến sử dụng một lớp cao su mỏng ở giữa được phủ bằng những chiếc kim tự tháp nhỏ. Mỗi kim tự tháp làm khuôn chỉ có một vài micron ngang - nhỏ hơn một tế bào hồng cầu của con người.
Khi áp suất được đặt lên thiết bị, các kim tự tháp biến dạng một chút, thay đổi kích thước của khoảng cách giữa hai nửa của thiết bị. Sự thay đổi trong tách này gây ra một sự thay đổi có thể đo được trong trường điện từ và dòng điện trong thiết bị.
Càng đặt nhiều áp lực lên màn hình, kim tự tháp càng biến dạng và sự thay đổi trong trường điện từ càng lớn. Sử dụng nhiều cảm biến này trên một chi giả có thể hoạt động như một lớp da điện tử, tạo cảm giác nhân tạo.
Khi cảm biến được đặt trên cổ tay của ai đó bằng cách sử dụng băng dính, cảm biến có thể đo được sóng xung của người đó khi nó dội lại qua cơ thể.
Thiết bị này nhạy đến mức nó có thể phát hiện nhiều hơn chỉ hai đỉnh của sóng xung. Khi các kỹ sư nhìn vào sóng được vẽ bởi thiết bị của họ, họ nhận thấy những va chạm nhỏ ở đuôi sóng xung không nhìn thấy được đối với các cảm biến thông thường. Bao cho biết cô tin rằng những biến động này có khả năng có thể được sử dụng để chẩn đoán chi tiết hơn trong tương lai.
Huyết áp và trẻ sơ sinh
Các bác sĩ đã sử dụng các cảm biến tương tự, mặc dù cồng kềnh hơn nhiều để theo dõi tình trạng sức khỏe tim của bệnh nhân trong khi phẫu thuật hoặc khi dùng một loại thuốc mới. Nhưng trong tương lai, thiết bị Bao lấp có thể giúp theo dõi một dấu hiệu quan trọng khác.
Về mặt lý thuyết, loại cảm biến này có thể được sử dụng để đo huyết áp, Schwartz nói. Sau khi bạn đã hiệu chỉnh xong, bạn có thể sử dụng tín hiệu của mạch để tính huyết áp.
Phương pháp theo dõi sức khỏe tim không xâm lấn này có thể thay thế các thiết bị được đưa trực tiếp vào động mạch, được gọi là ống thông nội mạch. Những ống thông này tạo ra nguy cơ nhiễm trùng cao, khiến chúng không thực tế đối với trẻ sơ sinh và bệnh nhân có nguy cơ cao. Do đó, một màn hình bên ngoài như Bao, có thể cung cấp cho các bác sĩ một cách an toàn hơn để thu thập thông tin về tim, đặc biệt là trong các ca phẫu thuật cho trẻ sơ sinh.
Đội Bảo Bảo đang hợp tác với các nhà nghiên cứu khác của Stanford để làm cho thiết bị hoàn toàn không dây. Sử dụng giao tiếp không dây, các bác sĩ có thể nhận được trạng thái tim từng phút của bệnh nhân qua điện thoại di động, tất cả là nhờ vào một thiết bị dày như tóc người.
Đối với một số bệnh nhân mắc bệnh tim tiềm ẩn, việc đeo băng sẽ cho phép họ liên tục đo được tình trạng tim của họ. Điều này có thể được thực hiện mà không can thiệp vào cuộc sống hàng ngày của họ, vì nó thực sự chỉ cần đeo một miếng băng nhỏ.
Nhóm nghiên cứu đã công bố công trình của mình trong ấn bản ngày 12 tháng 5 của Truyền thông Tự nhiên. Nghiên cứu của nhóm nghiên cứu được hỗ trợ bởi nguồn tài trợ từ Quỹ khoa học quốc gia và Văn phòng nghiên cứu khoa học của Không quân.
Thông qua Stanford