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Jul 18, 2023

Brust e

26. April 2023

26. April 2023

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von der University of Texas in Austin

Ein neues flexibles, tragbares medizinisches Gerät könnte der Bekämpfung von Herzerkrankungen, der häufigsten Todesursache in den Vereinigten Staaten, einen großen Schub verleihen.

Ein von Forschern der University of Texas in Austin geleitetes Team hat ein ultradünnes, leichtes elektronisches Tattoo oder E-Tattoo entwickelt, das an der Brust befestigt wird und eine kontinuierliche, mobile Herzüberwachung außerhalb einer klinischen Umgebung ermöglicht. Es umfasst zwei Sensoren, die zusammen ein klares Bild der Herzgesundheit liefern und Ärzten so eine bessere Chance geben, Warnsignale für Herzerkrankungen frühzeitig zu erkennen.

„Die meisten Herzerkrankungen sind nicht sehr offensichtlich. Der Schaden entsteht im Hintergrund und wir wissen es nicht einmal“, sagte Nanshu Lu, Professorin in der Abteilung für Luft- und Raumfahrt und technische Mechanik und Hauptautorin der Studie. „Wenn wir eine kontinuierliche, mobile Überwachung zu Hause haben, können wir eine frühzeitige Diagnose und Behandlung durchführen, und wenn das gelingt, können 80 % der Herzerkrankungen verhindert werden.“

Die Studie wurde in Advanced Electronic Materials veröffentlicht.

Als Fortsetzung eines früheren Brust-E-Tattoo-Projekts ist diese neue Version drahtlos und mobil. Dies wird durch eine Reihe kleiner aktiver Schaltkreise und Sensoren ermöglicht, die sorgfältig angeordnet und durch dehnbare Verbindungen verbunden sind, und passt sich über einen medizinischen Verband an die Brust an. Die transparenten Geräte sind weitaus weniger aufdringlich als andere Überwachungssysteme und für Patienten komfortabler.

Derzeit gibt es keine fertige Lösung für eine langfristige, komfortable Überwachung außerhalb des klinischen Umfelds. Ärzte können bei ihrem Besuch Tests an Patienten durchführen, aber möglicherweise stellen sie einige Herzprobleme nicht fest, da zu diesem Zeitpunkt keine Anzeichen einer Krankheit vorliegen.

Das E-Tattoo wiegt nur 2,5 Gramm und wird mit einer Batterie in der Größe eines Pennys betrieben. Der Akku hat eine Lebensdauer von mehr als 40 Stunden und kann vom Benutzer problemlos gewechselt werden.

Es liefert zwei wichtige Herzmessungen. Das Elektrokardiogramm oder EKG ist das elektrische Signal des Herzens. Und das Seismokardiogramm, kurz SCG, ist das akustische Signal des Herzens, das von den Herzklappen kommt.

Das EKG kann mit mobilen Geräten wie einer Apple Watch gemessen werden. Und das SCG kann per Stethoskop überwacht werden. Es gibt jedoch keine mobile Lösung, die einem Stethoskop nahekommt oder beide Messungen durchführt.

„Diese beiden Messungen, elektrische und mechanische, können zusammen ein viel umfassenderes und vollständigeres Bild davon liefern, was mit dem Herzen passiert“, sagte Lu. „Es gibt noch viele weitere Herzmerkmale, die auf nichtinvasive Weise aus den beiden synchron gemessenen Signalen extrahiert werden könnten.“

Durch die Überwachung und Synchronisierung dieser beiden Faktoren können Herzzeitintervalle gemessen werden, die ein wichtiger Indikator für Herzerkrankungen und andere Probleme sind.

Die Forscher haben das Gerät bereits an fünf gesunden Patienten in ihrer Alltagsumgebung getestet und dabei im Vergleich zu derzeit verfügbaren Überwachungsoptionen eine geringe Fehlerquote bei den Messungen festgestellt. Der nächste Schritt umfasst die weitere Prüfung und Validierung der ersten Ergebnisse sowie die Ausweitung auf verschiedene Patiententypen.

Mehr Informationen: Sarnab Bhattacharya et al, Ein brustkonformes, drahtloses elektromechanisches E-Tattoo zur Messung mehrerer Herzzeitintervalle, Advanced Electronic Materials (2023). DOI: 10.1002/aelm.202201284