211service.com
Nowe urządzenie do noszenia może mierzyć przepływ krwi
Ile krwi płynie w twoich żyłach, tętnicach i naczyniach włosowatych? Aby się tego dowiedzieć, zazwyczaj musiałbyś być nieruchomy. Teraz nowe urządzenie do noszenia może wkrótce przekazywać te informacje nawet wtedy, gdy się poruszasz i wykonujesz normalne czynności. Elastyczny plaster, który dopasowuje się do skóry i wykorzystuje maleńkie czujniki ciepła do precyzyjnego mapowania przepływu krwi pod powierzchnią, może dać lekarzom w wysokiej rozdzielczości obraz tego ważnego wskaźnika zdrowia.
Ten termowizyjny obraz w podczerwieni przedstawia nowy nadający się do noszenia czujnik przepływu krwi. Jasny składnik w środku lekko nagrzewa skórę, a maleńkie czujniki monitorują ruch tego ciepła, gdy krew je odprowadza.
Wynalazcy nowego elektronicznego systemu czujników naskórkowych twierdzą, że jest on gotowy do użycia w warunkach klinicznych, w szczególności do monitorowania stanu skóry, na przykład u pacjentów, którzy niedawno przeszli przeszczepy skóry. Mówią, że po drodze może być również możliwe użycie go wewnątrz ciała. W ostatnia demonstracja , naukowcy wykazali, że urządzenie może rejestrować dokładne dane od ludzi na temat przepływu krwi w większych naczyniach, w szczególności żyłach przedramienia, a także w sieci drobnych naczyń w pobliżu powierzchni skóry.
W porównaniu z najnowocześniejszymi metodami nieinwazyjnego pomiaru przepływu krwi, które opierają się na systemach optycznych lub technologii ultradźwiękowej, nowy czujnik jest znacznie prostszy i tańszy. John Rogers , jeden z wynalazców i profesor inżynierii materiałowej na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign. Co ważniejsze, mówi, jest znacznie mniej wrażliwy na ruch dzięki sposobowi, w jaki ściśle przylega do skóry.
Charakterystyki przepływu krwi w danej tkance są dobrym wskaźnikiem stanu zdrowia tej tkanki. Niektóre stany, takie jak infekcja i stany zapalne, mogą prowadzić do zwiększenia lokalnego przepływu krwi, podczas gdy inne, takie jak miażdżyca, niewydolność serca i cukrzyca, mogą powodować zmniejszenie. Gdyby lekarze mogli precyzyjnie, a nawet stale monitorować ten przepływ, mogliby lepiej dostosować opiekę do indywidualnych pacjentów i warunków.
Rogers i jego koledzy od kilku lat opracowują elektroniczne systemy monitorowania naskórka, które wytwarzają za pomocą ustalonych technik mikrofabrykacji (patrz Tworzenie rozciągliwej elektroniki). System wykrywania przepływu krwi reprezentuje najbardziej wyrafinowane zastosowanie tej technologii.
Urządzenie działa niepostrzeżenie nagrzewając skórę, a następnie rejestrując ruch tego ciepła. Wyobraź sobie na przykład, że element grzewczy jest umieszczony nad tętnicą lub żyłą w pobliżu powierzchni skóry. Gdy urządzenie nagrzeje skórę, krew w tym naczyniu odprowadza ciepło, a następnie czujniki temperatury, rozmieszczone w pierścieniach wokół elementu grzejnego, rejestrują kierunek i ilość ciepła podczas jego ruchu. Łącząc te informacje z modelami, które uwzględniają dynamikę przepływu krwi, można ilościowo określić szybkość przepływu, mówi Rogers.
Rogers mówi, że on i jego koledzy natychmiast zaczynają korzystać z technologii do monitorowania gojenia się ran w badaniach nad przebiegiem unaczynienia w przeszczepach skóry. Dodatkowo firma kosmetyczna L’Oréal, która pomogła sfinansować badania, rozpoczęła produkcję urządzeń i opracowała oprogramowanie automatyzujące analizę danych oraz wyposażone w graficzny interfejs użytkownika. Rogers mówi, że dermatolodzy, którzy prowadzą badania kliniczne dla L’Oréal, używają go teraz do badania zdrowia skóry.
W tym momencie system może wykrywać tylko na głębokości do dwóch milimetrów, ale grupa szuka różnych sposobów konfiguracji czujników i elementu grzejnego, które mogą pozwolić im wykrywać na większej głębokości. Ta sama technologia może być również stosowana w narzędziach chirurgicznych lub implantach do pomiaru wewnętrznego przepływu krwi.