211service.com
Ny bärbar enhet kan mäta ditt blodflöde
Hur mycket blod rinner genom dina vener, artärer och kapillärer? För att ta reda på det måste du vanligtvis vara orörlig. Nu kanske en ny bärbar enhet snart kan ge dig den informationen även när du rör dig och gör normala aktiviteter. Det flexibla plåstret, som anpassar sig efter huden och använder små värmesensorer för att exakt kartlägga blodflödet under ytan, kan ge läkare en högupplöst bild av denna viktiga hälsoindikator.
Den här infraröda värmebilden visar en ny bärbar blodflödessensor. Den ljusa komponenten i mitten värmer upp huden något, och små sensorer övervakar värmens rörelse när blod transporterar bort den.
Uppfinnarna av det nya elektroniska epidermala sensorsystemet säger att det är redo att användas i en klinisk miljö, speciellt för att övervaka hudens hälsa, till exempel hos patienter som nyligen har genomgått hudtransplantationer. De säger att på vägen kan det också vara möjligt att använda den inuti kroppen. I en nyligen demonstration , visade forskarna att enheten kan spela in korrekta data från mänskliga försökspersoner om blodflödet i större kärl, särskilt vener i underarmen, såväl som i nätverket av små kärl nära ytan av huden.
Jämfört med toppmoderna metoder för icke-invasiv mätning av blodflöde, som är beroende av optiska system eller ultraljudsteknik, är den nya sensorn mycket enklare och billigare, säger John Rogers , en av uppfinnarna och professor i materialvetenskap och ingenjörskonst vid University of Illinois i Urbana-Champaign. Ännu viktigare, säger han, är den mycket mindre känslig för rörelse tack vare hur den intimt laminerar mot huden.
Karakteristika för blodflödet i en given vävnad är en bra indikator på den vävnadens hälsa. Vissa tillstånd, som infektion och inflammation, kan leda till ett ökat lokalt blodflöde, medan andra, som ateroskleros, hjärtsvikt och diabetes, kan orsaka en minskning. Om läkarna kunde exakt och till och med kontinuerligt övervaka detta flöde, skulle de bättre kunna skräddarsy vården efter individuella patienter och tillstånd.
Rogers och hans kollegor har utvecklat epidermala elektroniska övervakningssystem, som de tillverkar via etablerade mikrotillverkningstekniker, i flera år (se Making Stretchable Electronics ). Blodflödesavkänningssystemet representerar den mest sofistikerade tillämpningen av tekniken hittills.
Enheten fungerar genom att omärkligt värma upp huden och sedan registrera värmens rörelse. Föreställ dig till exempel att värmeelementet är placerat över en artär eller ven nära hudens yta. Efter att enheten har värmt upp huden bär blodet i det kärlet bort värmen, och sedan registrerar temperatursensorer, arrangerade i ringar runt värmeelementet, riktningen och mängden av värmen när den rör sig. Genom att kombinera den informationen med modeller som står för vätskedynamiken i blodflödet kan du kvantitativt bestämma flödeshastigheten, säger Rogers.
Rogers säger att han och och hans kollegor omedelbart börjar använda tekniken för att övervaka sårläkning i studier av hur vaskularisering sker i hudtransplantat. Dessutom har kosmetikaföretaget L’Oréal, som hjälpte till att finansiera forskningen, börjat tillverka enheterna och har utvecklat mjukvara som automatiserar dataanalysen och har ett grafiskt användargränssnitt. Rogers säger att dermatologer som gör klinisk forskning för L'Oréal nu använder det för att studera hudens hälsa.
Vid denna tidpunkt kan systemet bara känna av på ett djup av upp till två millimeter, men gruppen tittar på olika sätt att konfigurera sensorerna och värmeelementet som kan göra det möjligt för dem att känna av på ett större djup. Samma teknik skulle också kunna användas på kirurgiska verktyg eller implantat för att mäta internt blodflöde.