Электронное тату на руке для измерения артериального давления

Изобретено в Техасском университете в Остине.

Если на руке разместить электронные датчики, сделанные на основе графена, то можно постоянно контролировать давление крови с высокой точностью. Внешне это выглядит как татуировка на руке в районе запястья. Такая «татуировка» держится несколько часов, чтобы измерять поведение артериального давления в течении определенного промежутка времени.

Преимущества такого метода измерения кровяного давления:

• Графеновые сенсоры практически невесомы и не вызывают неудобных ощущений на руке. Они очень тонкие, назаметные и не мешают одежде.
• Постоянное измерение давления (пока татуировка из графена держится на руке). Можно продолжать заниматься повседневной деятельностью, не отвлекаясь на использование специализированных приборов для измерения давления. Удобно и экономит время, позволяя контролировать сердечно-сосудистую систему без сложных манипуляций. Привычные манжеты для измерения давления на руку надевать не приходится.
• «Графеновая татуировка» временная и предназначена для постоянного измерения давления в течении нескольких часов. После её несложно удалить.
• Высокая точность измерения давления. Большинство распространенных и  доступных в аптеках приборов для измерения давления не обладают такой точностью.
• Более частые измерения артериального давления помогут врачу точнее определить диагноз и выявить проблему сердечно-сосудистой системы.
• Не нужно носить с собой стандартные приборы для измерения давления с манжетой, а также занимать состояние покоя (присаживаться или ложиться) для измерения давления. Пока «графеновая татуировка» на руке, давление будет измеряться не в идеальных условиях, а в реальных повседневных.

Артериальное давление обеспечивает целостное представление о нашей сердечно-сосудистой системе. — так выразился Розбех Джафари, инженер-биомедик из Техасского университета, руководивший разработкой нового устройства вместе с Деджи Акинванде.

Измерение артериального давления во время посещения врача часто даёт неточные результаты. Они могут быть вызваны и некоторым стрессом от посещения доктора. Измерение кровяного давления 2-3 раза в день также не позволяет получить объективную картину о работе сердечно-сосудистой системы. Постоянное измерение давления позволяет вам не думать про эти измерения и заниматься своими делами. Тем временем «графеновые датчики» на руке в непрерывном режиме будут собирать информацию о давлении и эти данные будут гораздо более объективные, чем измерения давления, например, только утром и вечером.

Если обратиться к истории возникновения измерительных приборов для контроля артериального давления, то самым первым считается сфигноманометр, изобретенный еще в 1881 году. Принцип того самого сфигноманометра используется и по сей день в большинстве приборов для измерения давления. Это манометр для измерения давления воздушного потока, это манжета (надевается на руку в районе локтевого сгиба) и это нагнетатель воздуха в манжету с клапаном впуска и выпуска воздуха.

Графеновые датчики на руке предполагают использование совершенно нового, инновационного подхода к измерению артериального давления.

Графен — это материал, состоящий из одного или нескольких слоев атомов углерода, соединенных вместе, как проволочная сетка, и обладает идеальными свойствами для контроля артериального давления. Графе может вступать в тесный контакт с кожей (с верхним слоем эпидермиса) и обладает идеальными электропроводными свойствами. О графеновых датчиках, используемых в устройстве, впервые сообщили в 2017 году (источник по ссылке на английском языке). В новом измерителе артериального давления углеродные татуировки подают в руку небольшой заряд электрического тока, а затем измеряют напряжение, которое меняется в зависимости от изменения объема крови.

Команда из Техасского университета разработал компьютерный алгоритм, который переводит эти изменения объема крови (полученные от графеновых датчиков) в традиционные измерения систолического и диастолического артериального давления.

Поиск путей точного измерения артериального давления без использования привычной манжеты с накачкой воздуха давно беспокоит медицинское сообщество во всём мире. На данный момент в университете Техаса в Остине удалось создать лишь прототип устройства на основе графеновых датчиков и запатентовать изобретение на компанию SpectroBeat.

Наша редакция надеется, что вскоре на рынке появятся устройства для измерения артериального давления на основе графена и без привычных манжет. Желаем удачи разработчикам!

Для тех, кто сильно заинтересовался этой темой отсылаем к источнику — публикации от 20 июня 2022 под названием «Непрерывный мониторинг артериального давления без манжеты с помощью биоимпедансных графеновых татуировок» (на английском языке, журнал «Nature Nanotechnology».

✅ Подписывайтесь на нас в Telegram, ВКонтакте, и Яндекс.Дзен.