طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، فشار خون بالا بیش از ۱.۳ میلیارد نفر در سراسر جهان را تحت تأثیر قرار میدهد، با این حال تنها حدود یک نفر از هر پنج نفر آن را به طور مؤثر مدیریت میکند.
این بیماری که اغلب “قاتل خاموش” نامیده میشود، خطر بیماری قلبی، سکته مغزی و سایر مشکلات جدی سلامتی را افزایش میدهد. نظارت منظم بسیار مهم است، اما دستگاههای رایج در این زمینه ناکارآمد هستند.
مانیتورهای معمولی مبتنی بر کاف، حجیم هستند، نیاز به باد شدن دارند و فقط یک بار فشار خون را اندازهگیری میکنند. آنها میتوانند برای استفاده روزانه ناراحت کننده باشند و در صورت قرار دادن نادرست یا استفاده در هنگام استرس بیمار، ممکن است نتایج نادرستی ارائه دهند.
چنین محدودیتهایی، ردیابی مداوم فشار خون را در طول فعالیتهای عادی، ورزش یا خواب دشوار میکند. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ملی سئول (SNU) معتقد است که پاسخی برای این سوال دارد. این گروه به رهبری پروفسور سونگ هوان کو از آزمایشگاه الکترونیک نرم پوشیدنی در بخش مهندسی مکانیک، یک پچ الکترونیکی نرم و قابل نصب روی پوست ایجاد کردهاند که میتواند فشار خون را در زمان واقعی ردیابی کند.
فراتر از کاف
این پچ مانند یک بانداژ به پوست متصل میشود و فشار خون را با استفاده از اصولی متفاوت از کافها اندازهگیری میکند. این پچ، تأخیر جزئی بین سیگنالهای الکتریکی از قلب که تقریباً فوراً به مچ دست میرسند و پالس مکانیکی که با عبور خون از شریانها کسری دیرتر میرسد را ثبت میکند.
این تأخیر با افزایش فشار خون کوتاه و با کاهش آن طولانیتر میشود. ثبت این حرکات ظریف پوست نیاز به یک حسگر بسیار حساس و انعطافپذیر داشت. این تیم به فلز مایع روی آورد که در دمای اتاق سیال باقی میماند، الکتریسیته را به خوبی هدایت میکند و خاصیت ارتجاعی مشابه پوست دارد.
با این حال، کشش سطحی بالای آن، شکلدهی آن را به مدارهای دقیق دشوار میکند. برای غلبه بر این مشکل، محققان از “ذوب لیزری” استفاده کردند، فرآیندی که ذرات فلز مایع را با پرتو لیزر به هم جوش میدهد. این به آنها اجازه داد تا مدارهای ظریف و انعطافپذیر را دقیقاً در جایی که نیاز است بدون مواد شیمیایی اضافی ترسیم کنند.
بادوام و دقیق
پچ نهایی میتواند تا هفت برابر طول اولیه خود کشیده شود و بیش از 10000 چرخه کشش را بدون از دست دادن عملکرد تحمل کند. در آزمایشها، این دستگاه تغییرات سریع فشار خون را قبل و بعد از ورزش به طور دقیق ردیابی کرد و عملکرد بهتری نسبت به یک کاف استاندارد داشت.
کو میگوید این کار، این ایده را که فشار خون فقط باید یک بار در روز در یک محیط بالینی اندازهگیری شود، به چالش میکشد. او معتقد است که این فناوری میتواند برای نظارت بر مراقبتهای ویژه، ایمنی محل کار و ردیابی سلامت شخصی تطبیق داده شود.
این پچ میتواند به ویژه برای بیماران مبتلا به فشار خون بالا مفید باشد و آنها را قادر میسازد تا وضعیت خود را در هر زمان و هر مکان پیگیری کنند. همچنین میتواند با نظارت بر نحوه واکنش فشار خون به تمرین، به ورزشکاران و علاقهمندان به تناسب اندام کمک کند.
جونگ جائه پارک و سانگوو هونگ، نویسندگان مشترک این مقاله، در حال کار بر روی ادغام پچ با مواد جدید، ارتباطات بیسیم و تجزیه و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی هستند. هدف این است که این فناوری کاربردیتر و به طور گسترده در دسترس قرار گیرد.
دانشگاه ملی سنگاپور (SNU) انتظار دارد که این نوآوری، تغییر به سمت مراقبتهای بهداشتی هوشمند را تسریع کند، جایی که افراد میتوانند به جای تکیه صرف بر ویزیتهای بیمارستان، از بیماریها جلوگیری کرده و سلامت خود را در زندگی روزمره مدیریت کنند.