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Jul 22, 2023

Ein hochempfindlicher, tragbarer piezoelektrischer Blutdrucksensor zur kontinuierlichen Gesundheitsüberwachung

17. April 2023

17. April 2023

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vom Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)

Ein KAIST-Forschungsteam unter der Leitung von Professor Keon Jae Lee vom Department of Materials Science and Engineering und dem College of Medicine der Katholischen Universität Korea hat einen hochempfindlichen, tragbaren piezoelektrischen Blutdrucksensor entwickelt.

Der Blutdruck ist ein entscheidender Indikator für die Beurteilung des allgemeinen Gesundheitszustands und die Vorhersage von Schlaganfällen oder Herzversagen. Insbesondere Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache; Daher ist die regelmäßige Messung des Blutdrucks für die persönliche Gesundheitsvorsorge von entscheidender Bedeutung.

In letzter Zeit besteht ein wachsendes Interesse an Gesundheitsgeräten zur kontinuierlichen Blutdrucküberwachung. Obwohl es bereits Smartwatches mit LED-basierter Photoplethysmographie (PPG)-Technologie auf dem Markt gibt, sind diese Geräte durch die Genauigkeitseinschränkungen optischer Sensoren eingeschränkt, was es schwierig macht, die internationalen Standards automatischer Blutdruckmessgeräte zu erfüllen.

Das Team von Professor Lee hat den tragbaren piezoelektrischen Blutdrucksensor entwickelt, indem es eine hochempfindliche, anorganische piezoelektrische Membran von massiven Saphirsubstraten auf flexible Substrate übertragen hat. Ultradünne piezoelektrische Sensoren mit einer Dicke von mehreren Mikrometern (ein Hundertstel des menschlichen Haares) haben einen konformen Kontakt mit der Haut, um aus der subtilen Pulsation der Blutgefäße erfolgreich den genauen Blutdruck zu erfassen.

Eine klinische Studie am St. Mary's Hospital der Katholischen Universität bestätigte, dass die Genauigkeit des Blutdrucksensors dem internationalen Standard entspricht, mit Fehlern innerhalb von ±5 mmHg und einer Standardabweichung unter 8 mmHg sowohl für den systolischen als auch für den diastolischen Blutdruck. Darüber hinaus hat das Forschungsteam den Sensor erfolgreich in ein uhrenähnliches Produkt eingebettet, um eine kontinuierliche Überwachung des Blutdrucks zu ermöglichen.

Prof. Keon Jae Lee sagte: „[Eine] Hauptzielgruppe unserer Gesundheitsgeräte sind Bluthochdruckpatienten für ihre tägliche medizinische Untersuchung. Wir planen die Entwicklung eines komfortablen Patch-Sensors zur Überwachung des Blutdrucks während des Schlafs und haben einen Start- up-Unternehmen wird diese Uhren- und Patch-Produkte bald kommerzialisieren.“

„Klinische Validierung eines tragbaren piezoelektrischen Blutdrucksensors zur Gesundheitsüberwachung“ wurde am 24. März 2023 in der Online-Ausgabe von Advanced Materials veröffentlicht.

Mehr Informationen: Seongwook Min et al, Klinische Validierung eines tragbaren piezoelektrischen Blutdrucksensors für die kontinuierliche Gesundheitsüberwachung, Advanced Materials (2023). DOI: 10.1002/adma.202301627