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Jan 20, 2024

新しいモバイルe

I ricercatori hanno sviluppato un dispositivo mobile, non invasivo, ultrasottile ed estensibile

研究者らは、心臓の電気的活動と機械的活動を同時に測定し、心臓病を診断および監視する新しい方法を提供する、モバイルで非侵襲的で極薄で伸縮性のあるバッテリー駆動の電子タトゥーを開発した。

世界中の主要な死因の 1 つである心臓病を診断する新しい方法は、特に病院やクリニックに通う必要がない場合には常に歓迎されます。 重要なバイオマーカーを追跡する手段として人気が高まっている電子タトゥー (e-tattoo) を紹介します。

3D と回路印刷技術の融合により、e-tattoo は次世代のウェアラブル ヘルスケア デバイスを代表します。 子供の一時的なタトゥーと同じように皮膚に貼り付けられ、内蔵センサーが心拍数やリズム、血圧、ストレスレベルなどのデータを記録し、スマートフォンやその他の接続されたデバイスに送信します。

テキサス大学オースティン校の研究者が率いるチームは、新しいeタトゥーをワイヤレスかつモバイルにすることで、2019年に明らかになった以前のデザインを改良した。

以前のモデルと同様に、新しいバージョンの e-tattoo は、心臓の電気活動 (心電図または ECG) と心臓の拍動時に発せられる音 (心地震計または SCG) を継続的に監視し、心臓の仕組みを示します。 心音は、血液が心臓の弁を通って流れ、弁が開閉するときに発生します。 雑音などの異常な心音は、心臓弁に問題があることを示している可能性があります。

通常、心音は医師が聴診器を使用して測定します。 e-tattoo は、医師の診察を必要とせずに心音をモニタリングする方法を提供します。 電気的情報と機械的情報の両方を同期して測定できる機能は、診断目的にとって重要である、と研究者らは述べています。

この研究の責任著者であるNanshu Lu氏は、「電気的測定と機械的測定という2つの測定を組み合わせることで、心臓に何が起こっているのかをより包括的かつ完全に把握できるようになる」と述べた。 「同期して測定された 2 つの信号から非侵襲的な方法で抽出できる心臓の特徴はさらに多くあります。」

透明な電子タトゥーは、慎重に配置された一連の小さな回路と、伸縮性のある接続でリンクされたセンサーで構成されており、医療用包帯のように着用者の胸にぴったりとフィットすることができます。

電子タトゥーの幅は 200 マイクロメートルで、人間の髪の毛 2 本とほぼ同じです。 重さはわずか 2.5 g で、1 ペニーサイズ (0.75 インチ/19 mm) のバッテリーで動作し、40 時間以上持続します。 さらに、バッテリーは着用者が簡単に交換できます。 収集されたデータは、Bluetooth 対応デバイスにリアルタイムでワイヤレスでストリーミングされます。

研究者らは、同社のモバイル非侵襲的モニタリングデバイスには多くの利点があると述べています。 まず、病院や診療所に行く必要がなく、従来心臓モニタリングに使用されてきた大きくて扱いにくい有線デバイスを接続する必要もありません。 さらに、臨床現場で短期間監視されるのではなく、自宅でモバイルデバイスを着用すると、問題を早期に発見する可能性が高く、早期の介入が可能になります。

「ほとんどの心臓病はあまり明らかではありません」とルー氏は言う。 「被害は水面下で進行しており、私たちはそれを知りません。自宅でモバイルによる継続的なモニタリングができれば、早期の診断と治療が可能になります。それが可能であれば、心臓の 80% は回復します」病気は予防できるのです。」

研究チームは、5人の健康な患者の日常環境で電子タトゥーをテストしたところ、低い誤差率で正確な測定値が得られることがわかりました。 次のステップは、研究者がさまざまな種類の患者への使用を拡大することを目的として、この装置をさらにテストすることです。

この研究は、Advanced Electronic Materials 誌に掲載されました。

出典: テキサス大学オースティン校