Technologie

Koniec Holtera? Grafenowe „tatuaże” mają umożliwić stały pomiar ciśnienia krwi

KK
Krzysztof Kurdyła
2

Bez nowych technologii przyszłość ochrony zdrowia wygląda nieciekawie. W wielu miejscach dziury w tej dziedzinie będą w stanie wypełnić tylko algorytmy i działające w oparciu o nie urządzenia diagnostyczne. Jeśli się pojawią... na szczęście ciekawych pomysłów jest coraz więcej.

U progu rewolucji

Ten trend, wprowadzania opartych o algorytmy sztucznej inteligencji urządzeń medycznych rozpoczął się  już jakiś czas temu. Niestety, ze względu na niedoskonałości naszych sieci neuronowych i problemy z rozmieszczanymi na i przy naszym ciele sensorami wciąż nie można nazwać tego pełnoprawną rewolucją. Widać już jednak, w jakim kierunku będzie, ba, musi, to wszystko zmierzać.

Sam używam już w domu elektronicznego stetoskopu polskiej firmy StethoMe i mając dzieci-alergików, bardzo sobie chwalę. Możliwość weryfikacji tego, czy niepokojący kaszel to tylko atak pyłków lub niegroźne przeziębienie, czy też coś schodzi im właśnie na oskrzela lub płuca, bez konieczności udawania się do przychodni, jest naprawdę cenna.

Problem z ciśnieniem

Jednym z bardziej problematycznych badań potrafi być wbrew pozorom pomiar ciśnienia krwi. Oczywiście podstawowe badanie, o ile nie masz syndromu „białego fartucha”, nie jest skomplikowane, a ciśnieniomierz jest dziś chyba w większości domów. Ale...

Dla części osób, w tym autora tego artykułu, samo założenie opaski ciśnieniomierza (nawet bez obecności lekarza), mówiąc językiem RPG–ów, dodaje kilkadziesiąt punktów do końcowego wyniku. Takie coś trzeba weryfikować badaniem holterowskim, podobnie zresztą jak i wszelkie podejrzenia, że dzieje się coś niepokojącego w temacie naszego serca.

Jednak na niewygodne urządzenia do ich przeprowadzenia często trzeba czekać, a badania z ich użyciem trwające dłużej są problematyczne, a pomiary przez to mniej wiarygodne. Pomiar tego parametru w smartwatch'ach, choć niektóre oferują taką funkcję, są w ogóle niewiarygodne. Do tego, w tym ostatnim przypadku i tak nie ma możliwości wykonywania pomiarów w trybie ciągłym.

Tatuaż grafenowy

Wszystkie te problemy ma szanse rozwiązać grafen, a właściwie tymczasowe tatuaże, wykonywane przy jego użyciu. Naukowcy z University of Texas w Austin opracowali technologię będącą podstawą dla tego urządzenia / systemu już kilka lat temu, ale dopiero teraz pokazano działające prototypy.

Żeby stworzyć wspomniany czujnik-tatuaż naukowcy tworzą na cienkiej miedzianej folii grafenowy układ elektroniczny, składający się z jednej lub dwu warstw tej dwuwymiarowej odmiany węgla. Następnie zabezpiecza się je cieniutką, 200 nm warstwą akrylu i przenosi na standardowy podkład dla tymczasowych tatuaży.

Tak przygotowany sensor umieszcza się następnie na skórze, gdziem pozostanie w „trybie operacyjnym” nawet przez kilka dni. Grafenowe tatuaże nanoszone są po obu stronach nadgarstka, po 6 szt. bezpośrednio nad każdą z głównych tętnic, promieniową i łokciową.

Zewnętrzne sensory wysyłają niewielkie ładunki elektryczne, a wewnętrzne mierzą zmiany napięcia. Impedancja pozwala określić zmianę objętości krwi w tętnicach, a to wraz z paroma innymi mierzonymi parametrami zostaje „przemielone” przez specjalnie opracowane algorytmy wyliczające ciśnienie.

Trwałe i nieodczuwalne. Prawie.

Prototypowy system testowano i konfrontowano z klasycznym urządzeniem nadgarstkowym u siedmiu osób, które wykonywały szereg mniej i bardziej obciążających organizm czynności. Naukowcy uzyskiwali ciągłe i wiarygodne wyniki przez około 5 godzin, ale jak sami twierdzą, po dopracowaniu „zaplecza” powinni móc rozciągnąć czas badania nawet do kilku dni. Trwałość samych tatuaży ocenia się na około 7 dni, nawet w niekorzystnych warunkach atmosferycznych.

Jeśli chodzi o wspomniane „zaplecze”, to na dziś całość, jak na rasowy prototyp przystało, wygląda jak jakaś dziwna instalacja rodem z cyberpunkowego filmu. Naukowcy chcą teraz opracować dedykowany układ elektroniczny, który potrafiłby przekazywać zbierane dane bezprzewodowo. Muszą też rozwiązać kwestię zasilania przy użycia jakich niewielkich ogniw (były takie projekty, np. w opisywanych przeze mnie soczewkach elektronicznych).

Mam wrażenie, że uzupełnieniem tatuaży ostatecznie będzie musiała być jakaś niewielka opaska, ale w porównaniu do obecnych urządzeń tego typu, to i tak będzie niebo a ziemia. Technologia ma jednak ogromne perspektywy, przy jej pomocy można stworzyć na przykład wieloelektrodowy zestaw do EKG. W przyszłości można też sobie wyobrazić, że pojawią się urządzenia potrafiące nadrukowywać takie układy na skórę, różne w zależności od rodzaju badania.

Tak czy inaczej, jako osoba mająca problemy z klasycznym pomiarem ciśnienia trzymam za ten wynalazek kciuki, jak i zresztą za wszystkie inicjatywy łączące nowe technologie ze sprawami opieki zdrowotnej.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu