Внедрение инноваций, 02 сен 2022, 12:14

Не только часы и браслеты: 5 новых технологий мониторинга здоровья

Читать в полной версии
Фото: Unsplash
Мобильный мониторинг здоровья сделал большой скачок в последние годы — в основном благодаря смарт-часам и умным браслетам. Рассказываем о пяти новых способах технологично следить за здоровьем

Электронная татуировка

Фото: University of Texas at Austin

Артериальное давление — один из наиболее важных показателей здоровья сердца. На протяжении десятилетий давление измеряли с помощью устройств на основе манжеты. Смарт-часы плохо подходят для мониторинга артериального давления из-за того, что они скользят по запястью и могут находиться далеко от артерий. Исследователи из Техасского университета в Остине и Техасского университета A&M предложили принципиально новый способ: они разработали электронную графеновую татуировку, которую удобно носить на запястье в течение нескольких часов. Она обеспечивает непрерывные измерения артериального давления с уровнем точности, превышающим почти все доступные на рынке варианты.

«Кровяное давление — самый важный жизненный показатель, который можно измерить, но методы его пассивного измерения вне клиники, без манжеты, очень ограничены. Татуировка из графена невесома, незаметна. Вы наносите ее и забываете о ней», — рассказал Деджи Акинванде, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Техасского университета в Остине и один из руководителей проекта.

Акинванде и его коллеги создали татуировку, состоящую из 12 почти невидимых графеновых полосок, расположенных в два ряда вдоль двух основных артерий предплечья. Крайние полоски каждого ряда посылают небольшие электрические сигналы глубоко в ткани руки, а внутренние полоски могут затем определять реакцию организма.

Татуировки могут непрерывно измерять артериальное давление с точностью «класса А» в соответствии с международными стандартами — максимально возможным уровнем точности для медицинского устройства.

Непрерывный мониторинг электронной татуировки позволяет измерять артериальное давление в любых ситуациях: во время сильного стресса, во время сна, физических упражнений. Она может производить тысячи измерений, что больше, чем любое другое устройство на данный момент.

Биосимбиотическое устройство, не требующее зарядки

Фото: Gutruf Lab / University of Arizona

Инженеры Аризонского университета разработали новый тип трекера, который назвали «биосимбиотическим устройством». Устройства напечатаны на 3D-принтере, основаны на сканировании тела пользователя и могут работать непрерывно без подзарядки.

«Мы представляем совершенно новую концепцию адаптации устройства непосредственно к человеку и использования беспроводной передачи энергии, чтобы устройство могло работать 24/7 без необходимости подзарядки», — рассказал доцент кафедры биомедицинской инженерии Филипп Гутруф.

Устройства состоят из термопластичной полиуретановой сетки, напечатанной на 3D-принтере. Конструкция сетки обеспечивает возможность ношения на теле без использования клея. Устройство остается на месте даже во время упражнений в сильную жару.

Кроме того, индивидуальный дизайн позволяет точно контролировать местоположение датчика. Это дает возможность размещать датчики в физиологически значимых местах. Например, для измерения температуры устройство может крепиться в районе подмышечной впадины, а для контроля за мышечной нагрузкой — на бицепсе.

Биосимбиотическое устройство получает питание от беспроводной системы с радиусом действия в несколько метров. Устройство также включает в себя небольшой блок накопления энергии, так что оно будет функционировать, даже если владелец выйдет за пределы зоны действия системы.

Линзы для измерения глазного давления

Фото: Sensimed

Глаукома является необратимым заболеванием, которое приводит к слепоте в случае, если отсутствует своевременное лечение. Швейцарская технологическая компания Sensimed создала носимые датчики в умных контактных линзах, которые призваны помочь предотвратить глаукому и начать терапию вовремя.

Микросенсор, встроенный в одноразовую силиконовую контактную линзу, способен фикисровать изменения внутриглазного давления. Офтальмолог, как правило, может получить информацию об этом параметре только на конкретный момент времени, когда пациент находится в кабинете. Умные линзы же носятся в течение 24 часов, что позволяет получать важную информацию обо всех точках дневного цикла.

Понимание того, как ведет себя глаз в течение 24 часов, также может помочь в выборе лечения и позволить врачам оценить, работает ли лечение должным образом, или же следует начать более агрессивную терапию.

Как работают первые в мире «умные» контактные линзы Mojo Vision
Индустрия 4.0 

Камера смартфона как трекер стресса

Фото: Welltory

Разработанное нью-йоркской компанией приложение для смартфонов Welltory с функциями биологической обратной связи, машинным обучением и простым в использовании интерфейсом помогает контролировать уровень стресса и самочувствие.

Идейным вдохновителем проекта стал Александр Лысковский, долгое время работавший в Alawar Entertainment (международный разработчик, дистрибьютор и издатель видеоигр). По словам самого Александра, после 35 лет он стал чувствовать себя хуже, поэтому возникла необходимость разобраться в своем здоровье — а заодно ответить на популярные вопросы: как улучшить самочувствие, как меньше испытывать стресс, как спать меньше, но эффективнее.

Основная функция Welltory (доступная в бесплатной версии приложения) — измерение уровней стресса и энергии, которое можно выполнить на телефоне iOS или Android с помощью камеры. Применяя ту же технологию, что и большинство пульсоксиметров, приложение использует камеру телефона для просвечивания кровеносных сосудов в указательном пальце пользователя и измерения вариабельности сердечного ритма. Вариабельность сердечного ритма указывает на разницу интервалов между ударами сердца.

С помощью приложения люди могут увидеть, как определенные изменения образа жизни, такие как утренняя медитация, работа из дома или изменение диеты, влияют на их уровень стресса и энергии. Это помогает оптимизировать образ жизни и выбирать те практики совладания со стрессом, которые действительно оказываются эффективными.

Лаборатория на коже «все в одном»

Фото: UC San Diego

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали эластичную накладку на кожу, которая способна постоянно отслеживать артериальное давление и частоту сердечных сокращений, а также измерять уровень глюкозы, лактата, алкоголя или кофеина. Это первое носимое устройство, которое одновременно фиксирует сердечно-сосудистые сигналы и несколько биохимических показателей в организме человека.

«Новинка здесь заключается в том, что мы берем совершенно разные датчики и объединяем их вместе на одной небольшой платформе размером с почтовую марку. С помощью этого носимого устройства мы можем собирать много информации и делать это неинвазивным способом, не вызывая дискомфорта или прерывания повседневной деятельности», — сказал Джозеф Ван, профессор наноинженерии в Калифорнийском университете в Сан-Диего и соавтор исследования.

Пластырь представляет собой тонкий лист эластичных полимеров, он оснащен датчиком артериального давления и двумя химическими датчиками — один измеряет уровни лактата (биомаркера физической нагрузки), кофеина и алкоголя в поте, а другой измеряет уровень глюкозы в тканевой жидкости.

Татуировки с чипом: что придет на смену фитнес-трекерам
Индустрия 4.0 

Такое устройство можно использовать для выявления начала сепсиса, который характеризуется внезапным падением артериального давления и быстрым повышением уровня лактата. Также «пластырь» может стать удобной альтернативой для пациентов в отделениях интенсивной терапии, в том числе для младенцев, которым необходим постоянный мониторинг артериального давления и других показателей жизнедеятельности. Сейчас эти процедуры подразумевают введение катетеров глубоко в артерии пациентов и привязку к нескольким больничным мониторам.

В ходе тестов испытуемые носили прибор на шее при выполнении различных комбинаций следующих задач: занятия на велотренажере; употребление пищи с высоким содержанием сахара; распитие алкоголя и кофе. Результаты мониторинга точно соответствовали измерениям, полученным с помощью обычных медицинских приборов.

Команда уже работает над новой версией с еще большим количеством датчиков. Текущая работа также включает в себя уменьшение размера электроники датчика артериального давления.

Внедрение инноваций Как это устроено Телемедицина
Главное