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
Главная тайна Черного моря разгадана: Ученые рассказали, почему там на дне очень прозрачная пресная вода
Чтобы найти ответ, исследователям пришлось заглянуть на 8 тысяч лет назад...
Секрет 14-го моря России: куда оно пропало и почему о нем снова заговорили?
Эксперты напоминают: Кроме Печорского, у России есть и 15-е «забытое» море, и оно тоже возвращается на карты...
Мегамонстры с 7-го этажа: в древних океанах шла такая война хищников, где у современных косаток не было бы ни единого шанса
Ученые рассказали, куда исчезли «боги» мезозойских морей и почему сейчас их существование было бы невозможно...
Мощнее леса в десятки раз: в ЮАР нашли «живые камни», которые выкачивают CO₂ с бешеной скоростью
Микробиалиты могли бы спасти Землю от потепления, но у этих «каменных насосов» есть один нюанс...
Супертелескоп James Webb только запутал ученых, а планета-«близнец» Земли стала еще загадочнее
Эксперты рассказали, почему самый мощный телескоп в истории не смог разобраться с атмосферой TRAPPIST-1e. Аппарат не виноват. Но тогда кто?...
Грядет научный прорыв: Зачем в последние годы ученые по всему миру создают очень странные компьютеры?
Новые аппараты… не просто живые: они стирают различия между ЭВМ и человеческим мозгом...
Новое исследование показало: если бы не этот «российский ген», древние люди вряд ли бы заселили Америку
Ученые рассказали, почему Алтай в ДНК — это главный секрет феноменального здоровья индейцев...
Золотой колокольчик из Эрмитажа: почему Владимир Путин запретил выставлять этот артефакт за границей?
Сколько сокровищ потеряла Россия в последнее время, пока не поняла, что договоры с Западом не стоят даже бумаги, на которой написаны?...
3500-летние рисунки на камнях российского острова Вайгач грозят переписать древнюю историю Арктики
Ученые рассказали, кем были мореходы из забытой цивилизации Русского Севера...
20-летнее наблюдение со спутников «сломало климат»: Теперь ученым придется полностью менять все теории
Зато теперь понятно, почему в двух близких городах могут быть... разные времена года...
Она нам больше не праматерь! Почему легендарную Люси могут «изгнать» из числа наших предков?
Ведущие антропологи мира схлестнулись в настоящей войне. Кто же окажется победителем?...
Американский авиалайнер резко рухнул на 7000 метров: эксперты считают виновником сбоя космические лучи из глубин Галактики
В этот раз катастрофа не произошла, но под угрозой электроника самолетов, космических аппаратов и даже автомобилей. Почему так происходит?...
Ученые рассказали, какой фрукт подчинил себе весь Китай
Как продукт с очень специфическим запахом стал управлять дипломатией и экономикой Юго-Восточной Азии?...