Bloeddruk is een van de belangrijkste indicatoren voor de gezondheid van het hart, maar het is moeilijk om vaak en betrouwbaar te meten buiten een klinische setting. Al tientallen jaren zijn op manchet gebaseerde apparaten die zich rond de arm vernauwen om een ​​meting te geven, de gouden standaard. Maar nu hebben onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin en de Texas A&M University een elektronische tatoeage ontwikkeld die urenlang comfortabel om de pols kan worden gedragen en die continue bloeddrukmetingen levert met een nauwkeurigheid die bijna alle beschikbare opties op de huidige markt overtreft.

"Bloeddruk is het belangrijkste vitale teken dat je kunt meten, maar de methoden om het buiten de kliniek passief te doen, zonder manchet, zijn zeer beperkt", zegt Deji Akinwande, een professor in de afdeling Electrical and Computer Engineering aan de UT. Austin en een van de co-leiders van het project, dat is gedocumenteerd in een nieuw artikel dat vandaag is gepubliceerd in Nature Nanotechnology .

Hoge bloeddruk kan leiden tot ernstige hartaandoeningen als het niet wordt behandeld. Het kan moeilijk zijn om vast te leggen met een traditionele bloeddrukcontrole, omdat die slechts een moment in de tijd meet, een enkel gegevenspunt.

"Het nemen van onregelmatige bloeddrukmetingen heeft veel beperkingen en geeft geen inzicht in hoe ons lichaam precies functioneert", zegt Roozbeh Jafari, hoogleraar biomedische technologie, informatica en elektrotechniek aan Texas A&M en de andere co-leider van het project.

De continue monitoring van de e-tattoo maakt bloeddrukmetingen in allerlei situaties mogelijk:in tijden van hoge stress, tijdens het slapen, sporten, enz. Het kan duizenden metingen meer leveren dan welk apparaat tot nu toe ook.

Mobiele gezondheidsmonitoring heeft de afgelopen jaren grote sprongen gemaakt, vooral door technologie zoals smartwatches. Deze apparaten gebruiken metalen sensoren die metingen krijgen op basis van LED-lichtbronnen die door de huid schijnen.

Toonaangevende smartwatches zijn echter nog niet klaar voor bloeddrukmeting. Dat komt omdat de horloges rond de pols glijden en ver van slagaders kunnen zijn, waardoor het moeilijk is om nauwkeurige metingen te leveren. En de op licht gebaseerde metingen kunnen haperen bij mensen met een donkere huidskleur en/of grotere polsen.

Grafeen is een van de sterkste en dunste materialen die er bestaan, en het is een belangrijk ingrediënt in de e-tattoo. Het is vergelijkbaar met grafiet dat in potloden wordt gevonden, maar de atomen zijn nauwkeurig gerangschikt in dunne lagen.

E-tatoeages zijn zinvol als voertuig voor mobiele bloeddrukmonitoring, omdat ze zich bevinden in een kleverig, rekbaar materiaal dat de sensoren omhult dat comfortabel is om gedurende lange tijd te dragen en niet verschuift.

"De sensor voor de tatoeage is gewichtloos en onopvallend. Je plaatst hem daar, je ziet hem niet eens en hij beweegt niet," zei Jafari. "Je hebt de sensor nodig om op dezelfde plaats te blijven, want als je hem toevallig verplaatst, zullen de metingen anders zijn."

Het apparaat meet zijn metingen door een elektrische stroom in de huid te schieten en vervolgens de reactie van het lichaam te analyseren, wat bekend staat als bio-impedantie. Er is een verband tussen bio-impedantie en veranderingen in bloeddruk die te maken hebben met veranderingen in het bloedvolume. De correlatie is echter niet bijzonder duidelijk, dus het team moest een machine learning-model maken om de verbinding te analyseren om nauwkeurige bloeddrukmetingen te krijgen.

In de geneeskunde is bloeddrukmeting zonder manchet de 'heilige graal', zei Jafari, maar er is nog geen haalbare oplossing op de markt. Het maakt deel uit van een grotere druk in de geneeskunde om technologie te gebruiken om patiënten los te koppelen van machines en tegelijkertijd meer gegevens te verzamelen, waar ze ook zijn, zodat ze van kamer naar kamer, kliniek naar kliniek kunnen gaan en toch persoonlijke zorg krijgen.

"Al deze gegevens kunnen helpen bij het creëren van een digitale tweeling om het menselijk lichaam te modelleren, om te voorspellen en te laten zien hoe het in de loop van de tijd zou kunnen reageren en reageren op behandelingen", zei Akinwande. + Verder verkennen

Is de bloeddrukmeting thuis of in de kliniek nauwkeuriger?