Μια νέα εφεύρεση από τη Νότια Κορέα υπόσχεται να αλλάξει τον τρόπο που παρακολουθούμε την καρδιοαγγειακή μας υγεία. και την μέτρηση της πίεσης.

Ομάδα ερευνητών από τη Σχολή Μηχανικής του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σεούλ ανέπτυξε ένα προηγμένο επίθεμα που εφαρμόζεται απευθείας στο δέρμα και επιτρέπει τη μέτρηση της αρτηριακής πίεσης σε πραγματικό χρόνο και για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Το πρόβλημα με τις παραδοσιακές μεθόδους μέτρησης

Η υπέρταση επηρεάζει περίπου 1,3 δισεκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο, όμως μόλις το 21% καταφέρνει να την ελέγξει αποτελεσματικά.

Η κλασική μέθοδος με την περιχειρίδα του μπράτσου παρουσιάζει σοβαρούς περιορισμούς: δίνει μόνο στιγμιαίες μετρήσεις, δεν επιτρέπει συνεχή παρακολούθηση, ενώ η πίεση που ασκείται κατά τη μέτρηση μπορεί να αλλοιώσει τα αποτελέσματα.

Έτσι, σημαντικές μεταβολές που σχετίζονται με την υγεία ή τον τρόπο ζωής μένουν συχνά απαρατήρητες, καθυστερώντας τη διάγνωση και την πρόληψη καρδιοαγγειακών νοσημάτων.

Πώς λειτουργεί το νέο σύστημα

Η τεχνολογία βασίζεται στη σύγκριση δύο διαφορετικών σημάτων που ξεκινούν ταυτόχρονα από την καρδιά:

• Τα ηλεκτρικά σήματα (ηλεκτροκαρδιογράφημα), τα οποία εξαπλώνονται ακαριαία σε όλο το σώμα και φτάνουν σχεδόν άμεσα στον καρπό.

• Τα μηχανικά σήματα (ο σφυγμός), που καθυστερούν λίγο, καθώς μεταφέρονται μέσω της ροής του αίματος και ανιχνεύονται ως ανεπαίσθητες κινήσεις του δέρματος.

Η χρονική διαφορά ανάμεσα στα δύο ποικίλλει ανάλογα με την πίεση του αίματος. Με την ανάλυση αυτής της διαφοράς, η συσκευή υπολογίζει με ακρίβεια τη συστολική και διαστολική πίεση σε κάθε χτύπο της καρδιάς.

Το μυστικό υλικό: υγρό μέταλλο

Η μέτρηση των μικροσκοπικών κινήσεων του δέρματος απαιτεί εξαιρετική ευαισθησία. Για αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν υγρό μέταλλο – ένα υλικό που παραμένει σε υγρή μορφή ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου, έχει υψηλή αγωγιμότητα και παρόμοια ελαστικότητα με το ανθρώπινο δέρμα.

Ωστόσο, η υψηλή επιφανειακή τάση του καθιστά δύσκολη την κατασκευή λεπτομερών κυκλωμάτων. Η λύση ήρθε με τη μέθοδο laser sintering: μικροσκοπικά σωματίδια υγρού μετάλλου θερμαίνονται με λέιζερ και συντήκονται ακριβώς στα επιθυμητά σημεία, δημιουργώντας ανθεκτικά, εύκαμπτα και αγώγιμα κυκλώματα χωρίς τη χρήση χημικών ουσιών.

Δοκιμές αντοχής και απόδοσης

Η συσκευή έδειξε εντυπωσιακή αντοχή, διατηρώντας την ακρίβειά της ακόμη και όταν τεντώθηκε στο 700% του αρχικού μήκους ή υπέστη πάνω από 10.000 επαναλαμβανόμενες διατάσεις. Σε πειράματα, κατάφερε να καταγράψει τις απότομες αυξομειώσεις της πίεσης πριν και μετά την άσκηση, ξεπερνώντας σε ακρίβεια τα συμβατικά πιεσόμετρα.

Ευρεία γκάμα εφαρμογών

Η συσκευή εφαρμόζεται εύκολα στον καρπό, καταγράφοντας συνεχώς τις μεταβολές της πίεσης χωρίς να απαιτείται επίσκεψη σε ιατρικό χώρο. Για ασθενείς με υπέρταση – τον «σιωπηλό δολοφόνο» – προσφέρει έναν πρακτικό, άμεσο και μη παρεμβατικό τρόπο παρακολούθησης.

Μπορεί, επίσης, να αξιοποιηθεί στον αθλητισμό, επιτρέποντας την εξατομικευμένη προσαρμογή προγραμμάτων άσκησης με βάση την καρδιοαγγειακή ανταπόκριση. Η τεχνολογία της μπορεί να ενσωματωθεί σε smartwatches, ιατρικά επιθέματα ή ακόμα και «έξυπνα» ρούχα.

Το επόμενο βήμα

Σύμφωνα με τον καθηγητή Ko, επικεφαλής της έρευνας, το σύστημα αυτό προσφέρει «μια νέα διαδραστική προσέγγιση στην ιατρική φροντίδα, με δυνατότητα ανίχνευσης και ανάλυσης φυσιολογικών σημάτων σε πραγματικό χρόνο, χωρίς παρεμβατικές διαδικασίες».

Οι ερευνητές συνεχίζουν την ανάπτυξη της συσκευής, εξετάζοντας την προσθήκη ασύρματης επικοινωνίας, αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης για ανάλυση δεδομένων και πιο ευέλικτων υλικών για μεγαλύτερη άνεση.

Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Advanced Functional Materials».

Πηγή: Medicalxpress