نظارت بر ضربان قلب با پوست مصنوعی کاغذی

محققان نوعی دستگاه نظارت بر ضربان قلب ساخته اند که بسیار نازک، انعطاف پذیر و کوچک است

کد خبر: ۱۱۵۴۵۳۴

تاریخ: ۲۸ ارديبهشت ۱۳۹۲ - ۱۳:۴۱

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا(داناخبر) وبه نقل ازمهر، اگرچه میزان ضربان قلب ممکن است برای افراد اهمیت و معنای خاصی نداشته باشد اما پزشکان از این ضربان به عنوان ابزار تشخیصی برای نظارت بر سلامت قلب استفاده می کنند.

ژنان بائو، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه استنفورد یک ابزار نظارت بر قلب ساخته است که نازک تر از یک اسکناس و در ابعاد چسب زخم است.

این ناظر انعطاف پذیر پوست مانند در زیر یک پانسمان چسبناک بر روی مچ قرار داده می شود و آن قدر حساس است که به پزشک کمک کند سفت شدگی عروق و مشکلات قلبی و عروقی را تشخیص دهد.

این ابزار می تواند روزی برای بررسی مداوم سلامت قلب مورد استفاده قرار گیرد و شیوه ایمن تری را برای اندازه گیری علایم حیاتی نوزادان و دیگر بیماران جراحی شده پر خطر فراهم می آورد.

بائو که این ماده پوست مانند مصنوعی را در آزمایشگاهش ساخته می گوید این ضربان به بیماری عروق و بیماری قلبی مرتبط است. هرچه این حسگر عملکرد بهتری داشته باشد، پزشک بهتر می تواند پیش از رشد بیماری آن را تشخیص دهد.

برای دانستن ضربان قلب، انگشت اشاره و میانی یک دست خود را بر روی بخش داخلی مچ دست دیگر خود فشار دهید. در این حالت امکان احساس ریتم مداوم قلب در زمانی که خود را به رگها پمپ می کند وجود دارد.

هر ضربه ای که احساس می کنید در واقع از دو اوج مجزا تشکیل شده است حتی اگر نتوانید جدا بودن آنها را از هم با استفاده از انگشتان خود متوجه شوید. نقطه اوج اول که بلندتر است زمانی است که خون از قلب پمپ می شود. اندکی پس از آن بدن یک موج بازتاب به سیستم عروقی می فرستد و موجب می شود اوج ثانویه که کوچک تر است شکل بگیرد.

پزشکان از اندازه نسبی این دو اوج برای اندازه گیری سلامت قلب استفاده می کنند.

گریگور شوارتز، پزشک حاضر در این تحقیقات گفت: "می توان از نسبت بین این دو اوج برای تعیین سخت شدگی عروق استفاده کرد. اگر تغییری در شرایط قلب ایجاد شده باشد، الگوی موج نیز تغییر می کند. خوشبختانه وقتی این سیستم جدید را بر روی خود آزمایش کردم دریافتم قلبم خوب می زند."

محققان برای آنکه یک نظارت گر حساس و کوچک برای ضربان قلب بسازند از یک لایه میانی نازک لاستیکی استفاده کردند که با برجستگی های ریز هرمی شکل پوشانده شده بود. هر یک از این برجستگی های هرمی شکل که تنها چند میکرون طول دارند، از گلبول های قرمز خون کوچکترند.

وقتی بر روی این دستگاه فشار وارد می شود، این هرم ها اندکی تغییر شکل می دهند و اندازه شکاف بین دو دریچه دستگاه تغییر می کند. این تغییر به طور جداگانه یک تغییر قابل اندازه گیری را در میدان الکترومغناطیسی و جریان برق دراین دستگاه ایجاد می کند.

هر چه فشار وارد شده به این دستگاه بیشتر باشد هرم ها بیشتر تغییر شکل می دهند و تغییر بیشتری در میدان الکترومغناطیسی ایجاد می شود.

استفاده از بسیاری از این حسگرها بر روی دست و پای مصنوعی می تواند مانند یک پوست الکترونیکی عمل و حس مصنوعی لامسه را ایجاد کند.

وقتی این حسگر با پانسمان چسبناک بر روی مچ دست کسی قرار می گیرد، می تواند موج ضربان  فرد را که در سراسر بدن منعکس می شود اندازه گیری کند.

این شیوه غیر تهاجمی نظارت بر سلامت قلب می تواند جایگزین کاتترهای درون عروقی شود که مستقیما به رگ وارد می شوند.

پژوهشگران گروه بائو با همکاری دیگر محققان دانشگاه استنفورد در تلاش هستند این دستگاه را به صورت کاملا بیسیم بسازند. پزشکان با استفاده از ارتباطات بی سیم و به لطف این دستگاه که نازک تر از تار موی انسان است می توانند وضعیت قلبی بیمار را دقیقه به دقیقه از طریق تلفن همراه دریافت کنند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Nature Communications منتشر شده است./پایان پیام