Monitorowanie serca bez utraty rytmu

Nowa bezprzewodowa łata nasercowa może umożliwić lekarzom ciągłe monitorowanie serca pacjentów i rejestrowanie elektrokardiogramów (EKG) podczas podróży. Jak twierdzą twórcy urządzenia, takie przenośne, ciągłe monitory mogą pomóc lekarzom w leczeniu pacjentów kardiologicznych, a wkrótce mogą stać się kluczowymi narzędziami w diagnozowaniu schorzeń u zdrowych ludzi.

Elastyczne monitorowanie: Holenderscy naukowcy zaprojektowali elastyczną, bezprzewodową łatkę nasercową, która może pomóc zapobiegać poważnym chorobom poprzez wykrywanie wczesnych objawów problemów z sercem poprzez ciągłe monitorowanie. Przedstawiony tutaj monitor składa się z elastycznej płytki drukowanej o długości zaledwie 60 milimetrów i szerokości 20 milimetrów, która zawiera wszystkie obwody potrzebne do wykrywania i przesyłania danych elektrokardiogramu (EKG) na odległość do 10 metrów.

Opracowany przez naukowców z Międzyuczelniane Centrum Mikroelektroniki (IMEC), niezależny instytut badawczy zajmujący się nanotechnologią w Eindhoven w Holandii, elastyczne urządzenie samoprzylepne jest odmianą monitora Holtera, przenośnego narzędzia EKG używanego obecnie przez kardiologów do oceny i diagnozowania pacjentów. Jednak monitory holterowskie wymagają przyklejenia wielu elektrod do ciała i połączenia plątaniną przewodów z nieporęcznym urządzeniem rejestrującym noszonym na biodrze.

W przeciwieństwie do tego, nowe urządzenie po prostu przykleja się do klatki piersiowej pacjenta i bezprzewodowo wysyła sygnały elektryczne wykryte z serca do odbiornika przypominającego kartę kredytową. Sygnały te można analizować i wykorzystywać do włączania alarmu jako wczesnego ostrzeżenia w przypadku wykrycia niebezpiecznych rytmów serca lub arytmii, mówi Bert Gyselinckx, dyrektor programu Wireless Autonomous Transducer Solutions firmy IMEC. Urządzenie może być na przykład wykorzystywane do ostrzegania służb ratunkowych o problemach dotykających starszych pacjentów kardiologicznych, którzy mieszkają samotnie.

Nowe urządzenie składa się z elastycznej płytki drukowanej o długości zaledwie 60 milimetrów i szerokości 20 milimetrów, która zawiera wszystkie obwody do wykrywania i przesyłania sygnału EKG do 10 metrów. Elastyczna płytka wsuwa się w łatkę Lycra z trzema lepkimi punktami styku, które działają jak elektrody EKG. Krótkie przewody w pokrowcu łączą punkty styku z płytką drukowaną za pomocą zatrzaskowych gniazd. Ułatwia to mocowanie elektrod, mówi Gyselinckx.

Sygnał jest przesyłany do odbiornika za pomocą gotowego bezprzewodowego nadajnika, który wykorzystuje technologię podobną do Bluetooth, ale przy znacznie mniejszej mocy, mówi Gyselinckx. Odbiornik to karta inteligentna — kieszonkowa karta z wbudowanym układem scalonym — która zawiera również cienką baterię. Wygląda i czuje się jak karta kredytowa, mówi Gyselinckx. Karta może przechowywać dane EKG na wbudowanym dwugigabajtowym urządzeniu z pamięcią flash lub może być podłączona do komputera przenośnego lub telefonu komórkowego w celu przekazywania danych do kliniki.

Mówi się, że istnieje ogólna tendencja do tworzenia bezprzewodowych urządzeń do monitorowania serca, ponieważ są one o wiele łatwiejsze w użyciu Mike Kingsley , dyrektor laboratoriów fizjologii ćwiczeń na Uniwersytecie Swansea w Walii.

Już teraz dostępne są produkty konsumenckie, które monitorują pracę serca i przesyłają sygnał bezprzewodowo do zegarka. Ale te produkty wykrywają tylko tętno w postaci uderzeń na minutę, mówi Kingsley. EKG daje o wiele więcej informacji na temat sposobu, w jaki prąd elektryczny przepływa przez serce, mówi. Kardiolog może wykorzystać te dane do określenia morfologii i zachowania serca, które są niezbędne do postawienia diagnozy.

Wiele szpitali zaczęło instalować bezprzewodowe systemy monitorowania EKG pacjentów, mówi Gyselinckx, jako sposób na obserwowanie pacjentów i lokalizowanie ich, jeśli wpadną w kłopoty. Ale takie systemy to niewiele więcej niż monitory Holtera podłączone do centralnego systemu śledzenia szpitala, który monitoruje miejsce pobytu pacjentów i EKG.

Urządzenie IMEC ma ograniczenia: w swojej obecnej formie nie może rejestrować tak dużej aktywności elektrycznej serca, jak kliniczny EKG. Nie daje ogólnego obrazu serca – tylko migawkę, mówi Kingsley.

Mimo to nadal jest bardzo przydatny, ponieważ umożliwia wykrycie wszystkich zdarzeń arytmii, mówi Hans Stromeyer, główny lekarz medycyny Monebo , w Austin w Teksasie, która opracowała bezprzewodowe urządzenie EKG noszone jak pasek. A ciągłe monitorowanie może wykryć zdarzenia, o których pacjent nie będzie świadomy, mówi. Ma to ogromny potencjał w medycynie prewencyjnej, ponieważ może pomóc lekarzom wykryć i leczyć poważne choroby serca, zanim rozwiną się i spowodują nieodwracalne szkody.

Rzeczywiście, zespół IMEC opracowuje plaster na serce w ramach większego projektu o nazwie Human++, którego celem jest projektowanie technologii telemedycznych dla profilaktyki zdrowotnej. Gyselinckx mówi, że ciągłe monitorowanie parametrów życiowych zdrowych osób w populacji ogólnej może umożliwić lekarzom zapobieganie wielu poważnym chorobom poprzez wczesne wykrywanie.

Bezprzewodowe domowe monitorowanie i diagnostyka już zaczyna się dziać, mówi Stromeyer. Wykazał swoją przydatność w długotrwałym rekonwalescencji i jest znacznie tańszy niż rehabilitacja szpitalna.

Istnieje również duże zainteresowanie używaniem przenośnych monitorów pracy serca do pomocy w badaniach leków. Wynika to z faktu, że jeden odcinek śladu EKG, znany jako odcinek QT, okazał się dobrym wskaźnikiem zmian w czynności serca spowodowanych toksycznością leku, mówi Stromeyer. Wysoce przenośne monitory, takie jak urządzenie IMEC, mogą być szczególnie przydatne w takiej aplikacji.

Ale na razie zespół IMEC pracuje nad umożliwieniem urządzeniu rejestrowania jak największej ilości danych, jaką może zapewnić kliniczny EKG. Zespół pracuje również nad zwiększeniem elastyczności plastra dzięki połączeniu elastycznej elektroniki organicznej z cienkowarstwową elektroniką krzemową w celu uzyskania licencji na technologię.

ukryć