Credito:Università del Texas ad Austin
La pressione sanguigna è uno degli indicatori più importanti della salute del cuore, ma è difficile da misurare frequentemente e in modo affidabile al di fuori di un contesto clinico. Per decenni, i dispositivi basati su bracciale che si restringono attorno al braccio per fornire una lettura sono stati il gold standard. Ma ora, i ricercatori dell'Università del Texas ad Austin e della Texas A&M University hanno sviluppato un tatuaggio elettronico che può essere indossato comodamente al polso per ore e fornire misurazioni continue della pressione sanguigna con un livello di precisione superiore a quasi tutte le opzioni disponibili oggi sul mercato.
"La pressione sanguigna è il segno vitale più importante che puoi misurare, ma i metodi per farlo fuori dalla clinica in modo passivo, senza bracciale, sono molto limitati", ha affermato Deji Akinwande, professore presso il Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica dell'UT Austin e uno dei co-leader del progetto, documentato in un nuovo articolo pubblicato oggi su Nature Nanotechnology .
La pressione alta può portare a gravi problemi cardiaci se non trattata. Può essere difficile da acquisire con un tradizionale controllo della pressione sanguigna perché misura solo un momento nel tempo, un singolo punto dati.
"Effettuare misurazioni della pressione sanguigna poco frequenti ha molti limiti e non fornisce informazioni dettagliate su come funziona esattamente il nostro corpo", ha affermato Roozbeh Jafari, professore di ingegneria biomedica, informatica e ingegneria elettrica presso la Texas A&M e l'altro co-leader di il progetto.
Il monitoraggio continuo dell'e-tattoo consente di misurare la pressione sanguigna in tutti i tipi di situazioni:in momenti di forte stress, durante il sonno, l'esercizio fisico, ecc. Può fornire migliaia di misurazioni in più rispetto a qualsiasi dispositivo finora.
Il monitoraggio della salute mobile ha compiuto grandi passi avanti negli ultimi anni, principalmente a causa di tecnologie come gli smartwatch. Questi dispositivi utilizzano sensori metallici che ottengono letture basate su sorgenti di luce LED che brillano attraverso la pelle.
Tuttavia, i principali smartwatch non sono ancora pronti per il monitoraggio della pressione sanguigna. Questo perché gli orologi scivolano sul polso e potrebbero essere lontani dalle arterie, rendendo difficile fornire letture accurate. E le misurazioni basate sulla luce possono vacillare nelle persone con carnagioni più scure e/o polsi più grandi.
Il grafene è uno dei materiali più resistenti e sottili esistenti ed è un ingrediente chiave nell'e-tattoo. È simile alla grafite che si trova nelle matite, ma gli atomi sono disposti con precisione in strati sottili.
I tatuaggi elettronici hanno senso come veicolo per il monitoraggio mobile della pressione sanguigna perché risiedono in un materiale appiccicoso ed elastico che racchiude i sensori, è comodo da indossare per lunghi periodi e non scivola.
"Il sensore per il tatuaggio è senza peso e non invadente. Lo metti lì. Non lo vedi nemmeno e non si muove", ha detto Jafari. "Hai bisogno che il sensore rimanga nello stesso posto perché se ti capita di spostarlo, le misurazioni saranno diverse."
Il dispositivo effettua le misurazioni sparando una corrente elettrica nella pelle e quindi analizzando la risposta del corpo, nota come bioimpedenza. Esiste una correlazione tra la bioimpedenza e le variazioni della pressione sanguigna che ha a che fare con le variazioni del volume del sangue. Tuttavia, la correlazione non è particolarmente ovvia, quindi il team ha dovuto creare un modello di apprendimento automatico per analizzare la connessione per ottenere letture accurate della pressione sanguigna.
In medicina, il monitoraggio della pressione sanguigna senza bracciale è il "Santo Graal", ha affermato Jafari, ma non esiste ancora una soluzione praticabile sul mercato. Fa parte di una più ampia spinta in medicina per utilizzare la tecnologia per slegare i pazienti dalle macchine raccogliendo più dati ovunque si trovino, consentendo loro di spostarsi da una stanza all'altra, da una clinica all'altra e continuare a ricevere cure personalizzate.
"Tutti questi dati possono aiutare a creare un gemello digitale per modellare il corpo umano, per prevedere e mostrare come potrebbe reagire e rispondere ai trattamenti nel tempo", ha affermato Akinwande. + Esplora ulteriormente
