Hvis du vil overvåge blodtrykket i en persons arm, skal du bare smide på en blodtryksmanchet. Men hvis du vil måle blodtrykket inde i andres hjerte eller lunger, er det meget mere kompliceret. Det involverer kateterisering - træd en lille sonde gennem et blodkar i armen, lysken eller nakken helt til organet. Det skal udføres på et hospital med sedation og kan have en række risici, herunder hjerteanfald, slagtilfælde, infektion og blødning.
Nu har et team af forskere fra University of California, San Diego (UCSD) udviklet en bærbar ultralydplaster, som de siger, kan ikke-invasivt overvåge blodtrykket i arterier langt under huden. Plasteret kunne overvåge patienter med hjerte- eller lungesygdomme eller andre problemer i realtid uden risikable procedurer. Det kan også potentielt hjælpe med at opdage hjerte-kar-problemer tidligere end traditionelle overvågningsmetoder.
"Det, du måler [med en manchet], er det perifere blodtryk - din arm, dit håndled, din fod, " siger Sheng Xu, professor i nanoengineering ved University of California, San Diego's Jacobs School of Engineering, der ledede undersøgelsen offentliggjort sidste måned i tidsskriftet Nature Biomedical Engineering . ”Disse mål er meningsfulde, men de er mindre meningsfulde end målingerne inde i dine nøgleorganer som dit hjerte, dine lunger, din hjerne, dine nyrer.”
Blodtrykmanchetter giver kun to diskrete tal, det systoliske og diastoliske, forklarer Xu. Ultralydplasteret giver information i form af en kontinuerlig bølge, der måler ca. 5.000 blodtrykværdier pr. Sekund. Dette giver lægerne langt mere potentielt nyttige data end kun systolisk og diastolisk aflæsning, da hver værdi repræsenterer en bestemt aktivitet i hjertet.
”Hver top, hvert hak i denne bølgeform indeholder faktisk rigelige oplysninger om din sundhedsstatus, ” siger han.
Plasteret kan være nyttigt til overvågning af en lang række sygdomme, siger Xu, inklusive abnormiteter i hjerteklappen, pulmonal hypertension, lungeemboli, blodkar abnormiteter og chok. Det kan også overvåge patienter, der er kritisk syge eller gennemgår operation.
Plasteret blev testet på det ene motiv underarm, håndled, nakke og fod, både mens motivet var i træning og i hvile. Selve plasteret består af et tyndt elastomerark med små "øer" af elektroder og piezoelektriske transducere, der skaber ultralydbølger fra elektricitet. Hele strukturen kan bøjes for at stemme overens med den menneskelige hud uden at ændre dens nøjagtighed.
Der er i øjeblikket en ikke-invasiv metode til overvågning af centralt blodtryk ved hjælp af en penlignende enhed kaldet et tonometer direkte over et større blodkar. Men nøjagtige tonometeraflæsninger kræver nøjagtigt tryk og vinkel, og målinger kan variere meget afhængigt af teknikeren, hvilket gør dem notorisk unøjagtige. I undersøgelsen var ultralydsplasteret meget mere nøjagtigt end en tonometerlæsning.
Plasteret kan måle blodtryk i halspulsåren. (UCSD) ”Det ser bestemt meget lovende ud, ” siger Chwee Teck Lim, professor i biomedicinsk ingeniørvidenskab ved National University of Singapore, der studerer medicinsk vævning.
At patch'en er blød og behagelig er vigtig, siger han, og den er bærbar, hvilket betyder, at den kan bruges ud af hospitalet eller i ressourcefattige omgivelser.
”En sådan plaster kan give vigtige oplysninger, ikke kun om blodtryk, men endda muligvis om visse hjerte-kar-sygdomme, der normalt ikke kan påvises af den aktuelle blodtryksmonitor, ” siger Lim og forklarer, at plasteret potentielt kan påvise stivhed i blodkar forbundet med åreforkalkning.
Holdet håber at teste deres patch mod den nuværende guldstandard, kateterisering. De søger også at finde industrielle samarbejdspartnere, der ønsker at gøre teknologien til et anvendeligt produkt. Det vil involvere en række yderligere trin. Lige nu har teamet demonstreret selve sensoren, men prototypen er forbundet til strømkilden og databehandlingsenhederne ved hjælp af kabler, som forbinder patienterne. Forskerne planlægger i sidste ende at gøre alt bærbart.
”Vi udforsker alle mulige muligheder, ” siger Xu.
