برچسب الکترونیکی برای اندازه‌گیری فشار خون

گروهی از محققان گروه مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تگزاس با همراهی محقق ایرانی با استفاده از گرافن، برچسب الکترونیکی ساختند که می‌تواند روی پوست قرار گرفته و اطلاعات لازم درباره فشار خون بیمار را ارائه کند.

به گزارش هفت‌گرد، فشار خون یکی از مهم‌ترین شاخص‌های سلامت قلب است، ولی اندازه‌گیری عملکرد مستمر و قابل اعتماد آن در خارج از محیط کلینیک‌ها دشوار است.

برای دهه‌ها، دستگاه‌های مبتنی بازوبند که دور بازو را منقبض می‌کنند تا فشار خون را نشان دهند، استاندارد اصلی بوده‌اند؛ اما اکنون، محققان دانشگاه تگزاس یک برچسب الکترونیکی ایجاد کرده‌اند که می‌تواند ساعت‌ها روی مچ دست بسته شود و اندازه‌گیری مداوم فشار خون را با دقتی بیش از تقریباً تمام گزینه‌های موجود در بازار امروز انجام دهد.

دجی آکینوانده، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تگزاس، گفت: فشار خون مهم‌ترین علامت حیاتی است که می‌توانید اندازه‌گیری کنید، اما روش‌های انجام آن در خارج از کلینیک به صورت غیرفعال، بدون بازوبند، بسیار محدود است. فشار خون بالا در صورت عدم درمان می‌تواند منجر به بیماری‌های قلبی جدی شود و اندازه‌گرفتن آن با یک بررسی سنتی فشار خون ممکن است سخت باشد، زیرا تنها یک لحظه در زمان و یک نقطه داده واحد را اندازه‌گیری می‌کند.

روزبه جعفری، استاد مهندسی پزشکی، علوم کامپیوتر و مهندسی برق در تگزاس و یکی دیگر از محققان این پروژه با اشاره به محدودیت‌های موجود در زمینه اندازه‌گیری مکرر فشار خون، خاطر نشان کرد: این محدودیت‌ها موجب می‌شود اطلاعات کاملی در مورد نحوه عملکرد بدن ما ارائه نشود، ولی نظارت مداوم با کمک برچسب الکترونیکی امکان اندازه‌گیری فشار خون را در انواع موقعیت‌ها نظیر استرس زیاد، هنگام خواب، ورزش و غیره فراهم می‌کند.

وی با بیان اینکه این برچسب می‌تواند هزاران بار اقدام به اندازه گیری فشار خون کند، یادآور شد: نظارت بر سلامت با کمک تلفن همراه، به دلیل فناوری‌هایی مانند ساعت‌های هوشمند، در سال‌های اخیر جهش‌های بزرگی داشته است. این دستگاه‌ها از حسگرهای فلزی استفاده می‌کنند که بر اساس اطلاعات تابش نور LED که از پوست به دست می‌آید، خوانش می‌کنند.

ساعت‌های هوشمند پیشرو هنوز برای اندازه‌گیری فشار خون آماده نیستند. این موضوع به این دلیل است که ساعت‌ها روی مچ دست می‌لغزند و ممکن است از شریان‌ها دور شوند و این امر موجب خواهد شد که خواندن دقیق را دشوار کند. اندازه‌گیری‌های مبتنی بر نور می‌تواند در افرادی با رنگ پوست تیره‌تر و/یا مچ‌های بزرگ‌تر دچار اختلال شود.

گرافن یکی از قوی‌ترین و نازک‌ترین مواد موجود است و یک عنصر کلیدی در برچسب الکترونیکی است. برچسب‌های الکترونیکی به عنوان وسیله‌ای برای پایش فشار خون سیار منطقی هستند و پوشیدن آن برای مدت طولانی راحت است و به اطراف نمی‌لغزد.

به نقل از ستاد نانو، جعفری ادامه داد: حسگر برچسبی، کم وزن و محجوب است. شما آن را در آنجا قرار می‌دهید. حتی آن را نمی‌بینید و حرکت نمی‌کند. لازم است که حسگر در همان مکان بماند، زیرا اگر آن را جابه‌جا کنید، اندازه‌گیری‌ها متفاوت خواهد بود.

به گفته وی، این دستگاه اندازه‌گیری‌های خود را با شلیک یک جریان الکتریکی به داخل پوست و سپس تجزیه و تحلیل پاسخ بدن انجام می‌دهد که به عنوان بیوامپدانس شناخته می‌شود. ارتباط بین بیوامپدانس و تغییرات فشار خون وجود دارد که با تغییرات حجم خون ارتباط دارد. با این حال، این همبستگی آشکار نیست، بنابراین این تیم مجبور شد یک مدل یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل اتصال ایجاد کند تا فشار خون دقیق را بدست آورد.