Электронная татуировка для измерения давления — самый точный прибор, спасающий жизни

Импеданс – это электрическое сопротивление между двумя полюсами, по которым течет переменный ток. Этот принцип уже используется в современных весах, которые определяют не только массу, но и процентное содержание мышц и жира в теле с помощью электронных импульсов, проходящих через организм человека.

Объем крови в организме также влияет на импеданс. Электролиты в крови проводят электричество лучше, чем окружающие кости, мышцы и соединительная ткань. В артериях объем крови коррелирует с артериальным давлением. 

Объем крови увеличивается во время систолы – сокращения левого и правого желудочков и выброса крови в аорту из левого желудочка и в легочный ствол из правого, потому что сосуды расширяются. Тогда как во время диастолы (расслабленное состояние сердечной мышцы между сокращениями) объем крови и кровоток уменьшаются. 

Ученые Техасского университета в Остине использовали эти знания для точного измерения артериального давления на предплечье. В ходе исследования они приклеили к коже шести участников эксперимента несколько полосок графена, чтобы они располагались перпендикулярно локтевой и лучевой артериям. Эти полоски представляли собой тонкие листы бензольных колец, соединенных вместе по аналогии с сотами. Они плотно прилегали к коже и проводили электричество. 

Половина графена использовалась как передатчик переменного электрического тока, другая половина — как приемник, а оценка проводилась с помощью внешнего устройства.

При обследовании была выявлена ​​кривая биоимпеданса, которая является зеркальным отражением волны артериального пульсового давления. С помощью искусственного интеллекта исследователи смогли рассчитать кровяное давление в двух артериях во все моменты волны пульсового давления по кривой биоимпеданса.

Результаты оказались чрезвычайно точными. Отклонения от условно измеренного АД были минимальными. У здоровых людей они составляли всего 0,2 мм рт.ст. для диастолических и систолических значений. При этом для измерения давления не требовались громоздкие приспособления – электронная татуировка легкая, тонкая и может использоваться безостановочно.