Scientists have designed a new chest-laminated, ultrathin, 100 percent stretchable cardiac sensing electronic device (e-tattoo) to monitor heart functions. The device can measure ECG, SCG (seismocardiogram) and cardiac time intervals accurately and continuously for longer duration to monitor sang pression.
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde. Le Monitoring fonction de notre cœur peut dans une certaine mesure aider à prévenir les maladies cardiaques. Le test ECG (électrocardiogramme) mesure l'activité électrique de notre cœur en mesurant la fréquence et le rythme cardiaques pour nous dire si notre cœur fonctionne normalement. Un autre test appelé SCG (sismocardiographie) est une méthode basée sur un capteur d'accéléromètre qui est utilisée pour enregistrer les vibrations mécaniques cardiaques en mesurant les vibrations thoraciques causées par les battements cardiaques. La SCG gagne en importance dans la clinique en tant que mesure supplémentaire avec l'ECG pour surveiller et déterminer les anomalies cardiaques avec une précision et une fiabilité améliorées.
Les appareils portables tels que les trackers de fitness et de santé sont désormais une alternative prometteuse et populaire pour surveiller notre santé. Pour surveiller les fonctions cardiaques, il existe peu d'appareils logiciels qui mesurent l'ECG. Cependant, les capteurs SCG disponibles aujourd'hui sont basés sur des accéléromètres rigides ou des membranes non extensibles, ce qui les rend encombrants, peu pratiques et inconfortables à porter.
Dans une nouvelle étude publiée le 21 mai dans Sciences avancées, les chercheurs décrivent un nouvel appareil qui peut être laminé sur la poitrine (d'où le nom de e-tatouage) et surveiller les fonctions cardiaques en mesurant les intervalles de temps ECG, SCG et cardiaque. Cet appareil unique est ultrafin, léger, extensible et il peut être placé sur le cœur sans avoir besoin d'un ruban adhésif pendant de longues durées sans causer de douleur ou d'inconfort. Le dispositif est constitué d'un maillage serpentin de feuilles de polymère piézoélectrique disponibles dans le commerce appelé polyfluorure de vinylidène en utilisant une méthode de fabrication simple et économique. Ce polymère a la propriété unique de générer une charge électrique en réponse à une contrainte mécanique.
Pour guider cet appareil, une méthode de corrélation d'images 3D cartographie le mouvement de la poitrine dérivé de la respiration et du mouvement cardiaque. Cela aide à trouver le point de détection optimal des vibrations thoraciques pour monter l'appareil. Le capteur SCG souple est intégré à des électrodes en or extensibles sur un seul appareil créant lui-même un appareil à double mode qui peut mesurer de manière synchrone l'ECG et le SCG en utilisant la détection cardiovasculaire électro- et acoustique (EMAC). L'ECG est couramment utilisé pour surveiller son cœur, mais lorsqu'il est combiné avec des enregistrements de signaux SCG, sa précision est améliorée. En utilisant ce capteur EMAC et en effectuant des mesures synchrones, différents intervalles de temps cardiaque peuvent être extraits avec succès, y compris l'intervalle de temps systolique. Et, on a vu que l'intervalle de temps systolique a une corrélation négative robuste avec pressions sanguines, ainsi la pression artérielle battement à battement pourrait être estimée à l'aide de cet appareil. De fortes corrélations ont été observées entre l'intervalle de temps systolique et les pressions artérielles systolique/diastolique. Un smartphone alimente cet appareil à distance.
Le dispositif thoracique innovant décrit dans la présente étude fournit un mécanisme simple pour surveiller la pression artérielle en continu et de manière non invasive. Cet appareil est un capteur mécano-acoustique ultrafin, ultraléger, doux, extensible à 100 pour cent qui a une sensibilité élevée et peut être facilement fabriqué. De tels dispositifs portables qui peuvent être portés pour surveiller les fonctions cardiaques sans avoir besoin de consulter un médecin pourraient être prometteurs pour la prévention des maladies cardiaques.
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Sources)
Ha T. et al. 2019. Un tatouage électronique ultra-mince et extensible thoracique pour la mesure de l'électrocardiogramme, du sismocardiogramme et des intervalles de temps cardiaque. Sciences avancées. https://doi.org/10.1002/advs.201900290
