Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали инновационный ультразвуковой пластырь для непрерывного мониторинга артериального давления. Этот ультразвуковой датчик, который можно носить, прошел тщательные клинические испытания на более чем 100 пациентах. Разработка является первым носимым устройством для измерения артериального давления с использованием ультразвука.
Традиционный метод измерения артериального давления с манжетой имеет свои ограничения: он фиксирует лишь моментальное значение и может не учесть важные изменения в динамике. В отличие от этого, новый пластырь предоставляет непрерывный поток данных о форме волны кровяного давления, что позволяет выявлять детализированные тренды в его колебаниях. По словам соавтора исследования Сая Чжоу, это дает возможность лучше отслеживать изменения давления в различных ситуациях.
Устройство представляет собой мягкое и эластичное покрытие размером с почтовую марку, которое приклеивается к коже. Когда пластырь носится на предплечье, он обеспечивает точные измерения артериального давления в реальном времени, захватывая данные с глубоких слоев организма. Пластырь изготовлен из силиконового эластомера, внутри которого находятся пьезоэлектрические датчики, помещенные между растягивающимися медными электродами. Эти датчики отправляют и принимают ультразвуковые волны, которые отслеживают изменения диаметра кровеносных сосудов и преобразуют их в показатели давления.
Исследователи обновили изначальный прототип пластыря, улучшив его два ключевых аспекта для повышения эффективности. Во-первых, они расположили пьезоэлектрические датчики ближе друг к другу, что расширило охват устройства и позволило точнее отслеживать небольшие артерии, такие как плечевая и лучевая. Во-вторых, добавили слой подложки, который уменьшает лишние вибрации от датчиков, повышая точность и четкость сигнала.
При испытаниях пластырь продемонстрировал результаты, сопоставимые с традиционными методами измерения артериального давления, такими как манжета и артериальная линия — специальный датчик, который имплантируется в артерию для постоянного контроля давления. Однако в отличие от артериальной линии, которая используется в отделениях интенсивной терапии и требует инвазивных процедур, новый пластырь является менее болезненным и неудобным для пациента, а также значительно упрощает процесс мониторинга.
Для подтверждения надежности и точности пластыря исследователи провели обширные испытания с участием 117 человек. Среди них были такие тесты, как измерения артериального давления при изменении позы, в том числе при переходе из сидячего положения в стоячее. В ходе испытаний результаты, полученные с помощью пластыря, полностью совпали с результатами традиционного измерения с манжетой.
Кроме того, способность устройства непрерывно отслеживать давление была проверена на 21 пациенте в лаборатории катетеризации сердца и на четырех пациентах, поступивших в отделение интенсивной терапии после операции. Исследователи уверены, что пластырь представляет собой большой шаг вперед в диагностике и управлении артериальным давлением, особенно в реальных клинических условиях, когда давление может изменяться из-за стресса или ежедневных действий.
Исследовательская группа планирует продолжить масштабные клинические испытания и интегрировать машинное обучение для повышения точности и функциональности устройства. Также ведутся разработки по созданию беспроводной версии пластыря с аккумулятором, который будет работать долгое время и легко интегрироваться с существующими медицинскими системами.
В дополнение к этому проекту, сингапурский стартап Biorithm создал аналогичное устройство для женщин, которое позволяет отслеживать состояние здоровья в период беременности. Новый гаджет под названием Femom отслеживает частоту сердечных сокращений матери и плода и не требует специальной подготовки для использования.