АД-контроль: новейшая разработка облегчит жизнь гипертоникам
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали носимый ультразвуковой датчик, который непрерывно и без малейшего дискомфорта для пользователя ведёт мониторинг артериального давления (АД). На сегодняшний день инновация стала первым устройством подобного типа и назначения, всесторонне проверенным в клинике более чем на сотне пациентов.
Тем, кому мерили давление тонометром с помощью манжеты или кто делал это сам, знакомо чувство дискомфорта от сдавливания руки. А люди, которым надо следить за своим АД регулярно, например, при начинающейся гипертонической болезни, сталкиваются со множеством затруднений. Обычный тонометр носить с собой неудобно, как и пользоваться им прилюдно: закатай рукав, надень манжету, покажи коллегам, что ты нездоров, выслушай их советы и так далее. Более того, традиционные способы измерять АД позволяют узнавать лишь однократные значения жизненно важного показателя, то есть могут и не выявить критически важные закономерности.
— Сай Чжоу, соавтор исследования.
Форм-фактор датчика — мягкая эластичная наклейка на кожу предплечья размером с почтовую марку. Изобретение точно и постоянно измеряет артериальное давление в организме.
Чудо медицинских технологий состоит из силиконовой резины с множеством очень маленьких пьезоэлектрических датчиков, которые расположены между растягивающимися медными электродами. Датчики передают и принимают ультразвуковые волны, которые отображают, как изменяется просвет кровеносных сосудов, преобразуя затем считанную информацию в показатели АД.
Идея носимого ультразвукового датчика основана на предшествующем прототипе устройства, который создали в лаборатории профессора Шэна Сюя. Затем пластырь улучшили, повысив эффективность непрерывного мониторинга.
Для этого, во-первых, приблизили друг к другу пьезоэлектрические преобразователи, что дало более широкий и точный охват плечевой и лучевой артерий, небольших и вместе с тем очень значимых с врачебной точки зрения.
Во-вторых, добавили подложку, которая гасит лишние вибрации преобразователей, улучшая чёткость сигнала и точность наблюдений за стенками артерий.
В ходе испытаний устройство показало себя не хуже манжеты для измерения АД и прочих устройств, включая датчик, который вводят непосредственно в артерию.
Последний считается наиточнейшим способом непрерывно контролировать состояние пациентов, однако ограничивает подвижность и может вызвать боль. Пластырь же несравнимо удобнее при той же точности показаний. Это выяснилось в ходе клинических испытаний на 117 добровольцах.
Профессор Сюй объяснил, что артериальное давление может значительно изменяться в зависимости от многих факторов: приём лекарств, повседневные занятия и даже появление врача (синдром «белого халата»), что создаёт проблему постановки точного диагноза и выбора лечения.
Вот почему устройство прошло такое разностороннее тестирование в стрессовых ситуациях и состоянии покоя.
Теперь исследователи готовятся к ещё более масштабным клиническим испытаниям. Цель — внедрить в устройство технологию машинного обучения. Параллельно ученые размышляют над созданием беспроводной версии измерителя с питанием от аккумулятора.
Тем, кому мерили давление тонометром с помощью манжеты или кто делал это сам, знакомо чувство дискомфорта от сдавливания руки. А люди, которым надо следить за своим АД регулярно, например, при начинающейся гипертонической болезни, сталкиваются со множеством затруднений. Обычный тонометр носить с собой неудобно, как и пользоваться им прилюдно: закатай рукав, надень манжету, покажи коллегам, что ты нездоров, выслушай их советы и так далее. Более того, традиционные способы измерять АД позволяют узнавать лишь однократные значения жизненно важного показателя, то есть могут и не выявить критически важные закономерности.
Носимое устройство, созданное в Калифорнии, считывает данные о давлении непрерывно. Такой подход позволяет основательно контролировать колебания АД
— Сай Чжоу, соавтор исследования.
Форм-фактор датчика — мягкая эластичная наклейка на кожу предплечья размером с почтовую марку. Изобретение точно и постоянно измеряет артериальное давление в организме.
Чудо медицинских технологий состоит из силиконовой резины с множеством очень маленьких пьезоэлектрических датчиков, которые расположены между растягивающимися медными электродами. Датчики передают и принимают ультразвуковые волны, которые отображают, как изменяется просвет кровеносных сосудов, преобразуя затем считанную информацию в показатели АД.
Идея носимого ультразвукового датчика основана на предшествующем прототипе устройства, который создали в лаборатории профессора Шэна Сюя. Затем пластырь улучшили, повысив эффективность непрерывного мониторинга.
Для этого, во-первых, приблизили друг к другу пьезоэлектрические преобразователи, что дало более широкий и точный охват плечевой и лучевой артерий, небольших и вместе с тем очень значимых с врачебной точки зрения.
Во-вторых, добавили подложку, которая гасит лишние вибрации преобразователей, улучшая чёткость сигнала и точность наблюдений за стенками артерий.
В ходе испытаний устройство показало себя не хуже манжеты для измерения АД и прочих устройств, включая датчик, который вводят непосредственно в артерию.
Последний считается наиточнейшим способом непрерывно контролировать состояние пациентов, однако ограничивает подвижность и может вызвать боль. Пластырь же несравнимо удобнее при той же точности показаний. Это выяснилось в ходе клинических испытаний на 117 добровольцах.
Профессор Сюй объяснил, что артериальное давление может значительно изменяться в зависимости от многих факторов: приём лекарств, повседневные занятия и даже появление врача (синдром «белого халата»), что создаёт проблему постановки точного диагноза и выбора лечения.
Вот почему устройство прошло такое разностороннее тестирование в стрессовых ситуациях и состоянии покоя.
Теперь исследователи готовятся к ещё более масштабным клиническим испытаниям. Цель — внедрить в устройство технологию машинного обучения. Параллельно ученые размышляют над созданием беспроводной версии измерителя с питанием от аккумулятора.
- Дмитрий Ладыгин
- jacobsschool.ucsd.edu
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
В Нью-Йорке может рухнуть 300-метровый небоскреб, причем не один
Власти твердят, что все безопасно, но статистика неумолима: более сотни жалоб, полторы сотни нарушений, больше сотни штрафов...
В мире заканчивается речной песок: чем это грозит человечеству?
Ученые говорят, что это самая не замечаемая, а оттого опасная проблема, которая уже касается миллионов людей...
Контрабандисты оккупировали Восточную Африку: зачем черных муравьев тайно вывозят в Китай и Европу?
Эксперты предупреждают: такой вывоз в итоге закончится непоправимой экологической катастрофой...
К 2060 году половина плотин в мире выйдет из строя: США — главные в черном списке
Эксперты говорят: если не принять меры, часть Соединенных Штатов может полностью опустеть...
В России снова захотели строить железную дорогу в Индию: почему не удались прошлые попытки?
Эксперты говорят: дерзкий проект мог бы принести российской казне миллиардные прибыли...
За рамками науки: дети, которые помнят свои прошлые жизни
Ученые говорят, что феномена реинкарнации нет, но факты утверждают обратное...
Кольца на деревьях раскрыли тайну гибели последней империи кочевников в Евразии
Поразительно, но падение Джунгарского ханства началось за тысячи километров от Азии, в Северной Атлантике...
Самый наглый археологический фейк в истории: итальянец 20 лет показывал туристам фальшивый амфитеатр Цезаря
Судебный процесс длилось почти десятилетие, но даже сейчас эта история очень далека от завершения...
170 миллионов черных дыр прячутся на кладбищах Млечного Пути
Ученые доказали, что в свое время эти космические объекты в буквальном смысле сбежали с места своего рождения...
Тайна огней Марфы, 150 лет не дававшая покоя ученым, похоже, разгадана
Болотный газ? Огни святого Эльма? НЛО? Ответ оказался намного проще и сложнее одновременно...
«Сувенир» от неандертальцев: секреты этих мутаций не разгаданы до конца
Они живут в ДНК 47 000 лет, но почему их совсем нет у африканцев, зато много у жителей Южной Азии...
Авокадо ежедневно меняет пол, и исследователи, наконец, выяснили, как именно
Почему селекционеры и ботаники ждали этого открытия более 100 лет?...