Hvis du vil overvåke blodtrykket i noens arm, er det bare å klaffe på en blodtrykksmansjett. Men hvis du vil måle blodtrykket i noens hjerte eller lunger, er det mye mer komplisert. Det innebærer kateterisering - tre en liten sonde gjennom et blodkar i armen, lysken eller nakken helt til orgelet. Det må gjøres på et sykehus med sedering, og har potensiale for en rekke risikoer, inkludert hjerteinfarkt, hjerneslag, infeksjon og blødning.
Nå har et team av forskere fra University of California, San Diego (UCSD) utviklet en bærbar ultralydplaster som de sier kan ikke-invasivt overvåke blodtrykket i arterier langt under huden. Lappen kan overvåke pasienter med hjerte- eller lungesykdommer eller andre problemer i sanntid uten risikable prosedyrer. Det kan også potensielt bidra til å oppdage hjerte- og karsykdommer tidligere enn tradisjonelle overvåkingsmetoder.
"Det du måler [med en mansjett] er det perifere blodtrykket - armen, håndleddet, foten din, " sier Sheng Xu, professor i nanoengineering ved University of California, San Diego's Jacobs School of Engineering som ledet studien publisert forrige måned i tidsskriftet Nature Biomedical Engineering . "Disse tiltakene er meningsfylte, men de er mindre meningsfulle enn tiltakene i nøkkelorganene dine, som hjertet, lungene, hjernen din, nyrene dine."
Mansjetter i blodtrykk gir bare to separate tall, det systoliske og diastoliske, forklarer Xu. Ultralydplasteret gir informasjon i form av en kontinuerlig bølge, som måler rundt 5000 blodtrykkverdier per sekund. Dette gir legene langt mer potensielt nyttige data enn bare systolisk og diastolisk avlesning, da hver verdi representerer en spesifikk aktivitet i hjertet.
"Hver topp, hvert hakk i denne bølgeformen inneholder faktisk rikelig informasjon om din helsetilstand, " sier han.
Plasteret kan være nyttig for å overvåke et stort spekter av sykdommer, sier Xu, inkludert abnormiteter i hjerteklaffen, pulmonal hypertensjon, lungeemboli, blodkar abnormaliteter og sjokk. Det kan også overvåke pasienter som er kritisk syke eller gjennomgår kirurgi.
Plasteret ble testet på det ene motivets underarm, håndledd, nakke og fot, både mens motivet trente og i ro. Selve lappen består av et tynt elastomerark med små "øyer" av elektroder og piezoelektriske svinger som lager ultralydbølger fra elektrisitet. Hele strukturen kan bøyes for å samsvare med bevegelig menneskelig hud uten å endre dens nøyaktighet.
Det er for tiden en ikke-invasiv metode for å overvåke sentralt blodtrykk, ved å bruke en pennelignende enhet kalt et tonometer rett over et større blodkar. Men nøyaktige tonometeravlesninger krever presist trykk og vinkel, og målinger kan variere mye avhengig av teknikeren, noe som gjør dem notorisk unøyaktige. I studien var ultralydplasteret mye mer nøyaktig enn en tonometeravlesning.
Plasteret kan måle blodtrykk i halspulsåren. (UCSD) "Det ser absolutt veldig lovende ut, " sier Chwee Teck Lim, professor i biomedisinsk ingeniørvitenskap ved National University of Singapore, som studerer medisinsk bærbar klær.
At lappen er myk og behagelig er viktig, sier han, og den er bærbar, noe som betyr at den kan brukes utenfor sykehuset eller i ressursfattige omgivelser.
"En slik lapp kan gi viktig informasjon ikke bare om blodtrykk, men også muligens om visse hjerte- og karsykdommer som normalt ikke er påvisbar av den nåværende blodtrykksmåleren, " sier Lim og forklarer at lappen potensielt kan oppdage stivhet i blodkar assosiert med åreforkalkning.
Teamet håper å teste lappen sin mot dagens gullstandard, kateterisering. De er også ute etter å finne bransjesamarbeidere som ønsker å gjøre teknologien til et brukbart produkt. Det vil innebære en rekke ytterligere trinn. Akkurat nå har teamet demonstrert selve sensoren, men prototypen er koblet til strømkilden og databehandlingsenhetene med kabler, som forbinder pasientene. Forskerne planlegger å til slutt gjøre alt bærbart.
"Vi utforsker alle mulige muligheter, " sier Xu.
