Изобретение умного матраса, который будет следить за здоровьем сердечно-сосудистой системы

Представьте себе на мгновение электрокардиограф, встроенный в вашу кровать и измеряющий состояние вашего сердца. Не нужно присутствия медицинского работника, чтобы прикрепить электроды к коже или считать данные. Это новое устройство может спасти миллионы жизней, обнаруживая ранние признаки сердечных заболеваний еще до появления каких-либо симптомов.

Ещё на этих выходных про мультизонные матрасы почитал, думаю это должно заинтересовать достаточно большое количество людей. Заходите не пожалеете.

Каждый год примерно 160 000 канадцев впервые диагностируют сердечные заболевания. В 2013 году полмиллиона канадцев жили с болезнями сердца и в шесть раз чаще умирали преждевременно. Учитывая старение населения и повышенный риск рецидива после первого сердечного приступа, разработка новых диагностических инструментов, облегчающих заботу о здоровье сердца, имеет решающее значение.

Мы являемся частью инженерной исследовательской группы Высшей технической школы (École de technologie supérieure, ÉTS) и Университета Конкордия, которая совместно с промышленным партнером работает над созданием именно такой электрокардиограммы (ЭКГ). Эта перспективная технология, которая может быть интегрирована не только в кровати, но и в стулья и другие предметы быта, уже сейчас позволяет получать ЭКГ-отпечатки, сравнимые с теми, которые получают с помощью обычных электродов, и уменьшает их недостатки.

Электрокардиограмма должна развиваться

Технология, используемая для оценки состояния здоровья сердца, достигла больших успехов в 20 веке, когда голландский врач и физик Виллем Эйнтховен изобрел современную электрокардиограмму, за что в 1924 году был удостоен Нобелевской премии по медицине.

Изображение лежачего пациента с электродами, прикрепленными к груди, в то время как его сердечная деятельность отображается на миллиметровом листе, хорошо знакомо широкой публике. Хотя экраны теперь заменили бумагу, сама технология мало изменилась за столетие, прошедшее с момента ее изобретения.

Конечно, сегодня существует множество гаджетов, например, смарт-часы, которые могут измерять пульс с помощью оптических датчиков. Хотя эти гаджеты могут быть полезны для спортивных тренировок, они не дают точного представления о сердечной деятельности, помимо измерения сердечного ритма.

Возможно, даже пришло время поставить под сомнение полезность самих электрокардиографов. Например, действительно ли сегодня необходимо привлекать обученный персонал для установки электродов в определенных местах тела? Более эффективный метод мог бы помочь врачам быстрее ставить диагнозы. И почему до сих пор для наложения электродов необходимо использовать гель, который вызывает раздражение кожи у некоторых пациентов?

Последние достижения в нескольких технических областях, в частности в области печатной электроники на гибких или текстильных подложках, позволяют разрабатывать кардиологические устройства будущего. Печатная электроника может сделать возможным нанесение электронных схем электродов непосредственно на текстиль или гибкие полимеры, открывая при этом множество новых возможностей.

Например, технология, над которой мы работаем вместе с нашим промышленным партнером, основана на емкостных датчиках, измеряющих электрический потенциал – напряжение, создаваемое на коже в результате сердечной деятельности. Это измерение можно проводить через несколько слоев одежды и не требует прикрепления электродов с гелем.

Технические достижения в основе новой технологии

Благодаря быстрым достижениям в области печатной электроники на гибких подложках скоро можно будет создавать емкостные датчики, которые можно будет встраивать в кресло или кровать. Это позволит проводить кардиологические измерения в режиме реального времени не только в больничных условиях, но и во время сна или повседневной деятельности пациента.

В настоящее время наши исследовательские усилия сосредоточены на удобстве этих датчиков, их прочности при интенсивном использовании и легкости очистки. Как только мы преодолеем эти трудности, можно будет носить электрокардиограф такого типа в течение длительных периодов времени, не испытывая дискомфорта.

Другими задачами являются увеличение амплитуды измеряемых сигналов и снижение чувствительности датчиков к внешним помехам, особенно к движениям пациента, поскольку датчики не прикреплены к его коже. Различные подходы к проектированию схем позволяют устранить часть внешних помех и усилить полезную часть сигналов, а цифровая обработка сигнала позволяет устранить оставшийся шум.

Оставьте комментарий