石墨烯“电子贴膜”能连续稳定监测血压,精确度超现有设备

2022-06-23 08:57:43     来源:科技日报

   科技日报记者 刘霞

据物理学家组织网21日报道,美国研究人员利用石墨烯开发出一种像文身似的“电子贴膜”,被称为“电子文身”,可以舒适地佩戴在手腕上数小时,连续不间断地测量血压,精确度超过目前市场上几乎所有同类设备。这项研究是医学领域的一个巨大进步,将患者从机器中解放出来,还能随时随地收集更多数据。


图片来源:物理学家组织网

血压是心脏健康最重要的指标之一,但在临床环境之外,很难进行频繁、可靠的测量。几十年来,基于腕带的设备一直是黄金标准,这些设备通过收缩手臂来提供血 压读数。该项目共同负责人之一、德州大学奥斯汀分校教授德吉·阿金万德说:“血压是最重要的生命体征之一。高血压如果不及时治疗,可能导致严重的心脏病, 但传统的血压检查只能测量人在某个瞬间的血压,而且离开诊所设备也难测量血压。”

研究另一负责人、德克萨斯州农工大学教授如兹贝·贾法里指出,不经常测量血压,人们就无法对身体状况有更全面的了解。

鉴于此,研究人员开发出了这款石墨烯电子文身,其可以持续不间断地测量血压:在高压力、睡眠、运动等情况下都能测量,可反复测量数千次,且精确度超过现有设备。

研究人员解释说,这款电子文身的关键成分石墨烯是目前最坚固、最薄的材料之一,因此文身几乎没有重量,置于一种有黏性和弹性的材料内,材料包裹着传感器,用户可以舒适地长时间佩戴,而且不会四处滑动,有助于读数的稳定性。

该设备通过向皮肤中注入电流,然后分析身体的反应(即生物阻抗)来进行测量。生物阻抗与血压变化之间存在相关性,而血压变化与血容量变化有关。但这种相关性并不特别明显,因此研究小组必须创建一个机器学习模型来分析这种联系,以获得准确的血压读数。

贾法里说,在医学领域,无腕带血压监测目前在市场上还没有可行的解决方案,这项研究是医学领域的一个巨大进步。“所有这些数据都有助于创建模拟人体的数字孪生,以更好地检测和监测某些疗法或者药物等的效果。”


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