Een nieuwe draagbare ultrasone patch die niet-invasieve bloeddruk in slagaders diep onder de huid bewaakt, zou mensen eerder en op grotere precisie cardiovasculaire problemen kunnen helpen ontdekken. In tests heeft de patch zowel als enkele klinische methoden voor het meten van de bloeddruk uitgevoerd, zo blijkt uit onderzoek van de universiteit van San Diego.
Toepassingen van de wearable omvatten onder meer realtime en continue monitoring van bloeddrukveranderingen bij patiënten met hart- of longaandoeningen, evenals patiënten die ernstig ziek zijn of een operatie ondergaan. De patch maakt gebruik van echografie, zodat deze kan worden gebruikt om andere vitale functies en fysiologische signalen niet-invasief te volgen vanaf plaatsen diep in het lichaam,
aldus ICT&health Internationaal.
Een team van onderzoekers onder leiding van de Universiteit van Californië in San Diego beschrijft hun werk in een publicatie in
Nature Biomedical Engineering.
Topje van ijsberg
"Draagbare apparaten zijn tot nu toe beperkt tot detectiesignalen op het huidoppervlak of eronder,” stelt Sheng Xu, hoogleraar nanoengineering aan de UC San Diego Jacobs School of Engineering en mede-auteur. “Het is dan echter net alsof je slechts het topje van de ijsberg ziet. Door ultrasone technologie te integreren in wearables, kunnen we op een niet-invasieve manier een heleboel andere signalen opvangen, evenals biologische gebeurtenissen en activiteiten die ver onder het oppervlak plaatsvinden."
Met de nieuwe echografiepatch of -pleister kan de centrale bloeddruk in belangrijke slagaders tot op vier centimeter onder de huid continu worden gecontroleerd. Artsen die betrokken zijn bij de studie, zeggen dat de technologie nuttig zou zijn in verschillende intramurale procedures. "Dit is in potentie een geweldige aanvulling op de cardiovasculaire geneeskunde", zei Dr. Brady Huang, co-auteur van de publicatie en de radioloog bij UC San Diego Health. "In de operatiekamer, vooral in complexe cardiopulmonale procedures, is een nauwkeurige realtime beoordeling van de centrale bloeddruk nodig. Dit is waar dit apparaat de potentie heeft om traditionele methoden te vervangen."
Wearable flexibel, rekbaar
De eilandbrugstructuur maakt de wearable flexibel en rekbaar. Het apparaat meet de centrale bloeddruk. Die wijkt af van de bloeddruk gemeten met een opblaasbare manchet om de bovenarm - ook wel perifere bloeddruk genoemd. Centrale bloeddruk is de druk in de centrale bloedvaten, die bloed rechtstreeks vanuit het hart naar andere belangrijke organen door het hele lichaam sturen. Medische experts beschouwen centrale bloeddruk nauwkeuriger dan perifere bloeddruk en zeggen ook dat deze meting beter is in het voorspellen van hartziekten.
Het meten van de centrale bloeddruk wordt meestal niet gedaan tijdens routine-examens. De nu toegepast modernste klinische methode is invasief, waarbij een katheter in een bloedvat in de arm, de lies of nek van een patiënt wordt ingebracht en naar het hart wordt geleid. Er is een niet-invasieve methode, maar deze kan niet altijd nauwkeurige metingen produceren. Het omvat het houden van een penachtige sonde, een tonometer genaamd, op de huid direct boven een groot bloedvat. Om een goede aflezing te krijgen, moet de tonometer constant worden gehouden, in de juiste hoek en met de juiste hoeveelheid druk elke keer. Maar dit kan variëren tussen tests en verschillende technici.
Accuraat ook bij beweging
Het door de UC San Diego geleide team is daarom met het alternatief gekomen van een zachte, rekbare ultrasone patch die op de huid kan worden gedragen en die elke keer accurate, nauwkeurige metingen van de centrale bloeddruk kan geven, zelfs wanneer de gebruiker in beweging is. En het kan nog steeds een goede aflezing krijgen door vetweefsel. Wanneer het apparaat op de nek wordt gedragen, registreert het de centrale bloeddruk in de halsslagader (CA), de interne halsader en de externe halsader.
De patch is een dunne laag siliconen-elastomeer met een patroon van een zogenaamde ‘eilandbrug’-structuur - een reeks kleine elektronische onderdelen (eilanden) die zijn verbonden door veervormige draden (bruggen). Elk eiland bevat elektroden en apparaten, piëzo-elektrische transducers genoemd, die ultrasone golven produceren wanneer elektriciteit er doorheen gaat. De bruggen die ze verbinden zijn gemaakt van dunne, veerachtige koperen draden. De eilandbrugstructuur zorgt ervoor dat de hele patch zich aanpast aan de huid en uitrekt, buigt en draait zonder de elektronische functie in gevaar te brengen.
Gebruik van ultragolven
De patch maakt gebruik van ultrageluidgolven om continu de diameter van een pulserend bloedvat te meten, dat zich vier centimeter onder de huid bevindt. Deze informatie wordt vervolgens vertaald in een golfvorm met behulp van aangepaste software. Elke piek, dal en inkeping in de golfvorm, evenals de algemene vorm van de golfvorm, vertegenwoordigt een specifieke activiteit of gebeurtenis in het hart. Deze signalen bieden veel gedetailleerde informatie voor artsen die de cardiovasculaire gezondheid van een patiënt beoordelen. Ze kunnen onder andere worden gebruikt om hartfalen te voorspellen en te bepalen of de bloedtoevoer in orde is.
Openingsmanifestatie van de e-healthweek 2019
Wilt u ook weten hoe, waarmee en met wie de zorg haar toekomst nu al implementeert? Bezoek dan op 21 januari 2019 de jaarlijkse ICT&health Openingsmanifestatie van de e-healthweek. Entreekaarten zijn gratis, maar het aantal nog beschikbare plaatsen zijn beperkt. Dus wacht niet en meld u snel aan want op is op!
