11月24日,发表在scientific reports上的一项研究,开发了带有集成传感器的可穿戴皮带,用于测量与心力衰竭相关的多种生理参数。
现状
心力衰竭是一种慢性疾病,其症状是由于心输出量不足而发生的。通过连续和实时监控可以更好地管理它。过去在心力衰竭的管理方面已经做出了一些努力。目前有两种心力衰竭监测系统可用。然而,它们价格昂贵且存在风险,因为它们是通过手术植入皮肤下的。此外,大约一半的心力衰竭患者不需要植入式设备,或者不符合这些设备提供的胸部(颈部和腹部之间的区域)监测条件。迫切需要非侵入性解决方案来全天候监测心力衰竭进展。
佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的研究人员与FAU的Christine E. Lynn护理学院合作开发了一种新型可穿戴设备的原型,可以实时连续监测与心力衰竭相关的所有生理参数。
结论
该技术基于嵌入轻质腰带中的传感器,方便佩戴在腰间,以监测胸部阻抗、心电图 (ECG)、心率和运动活动检测。该系统使用不同的传感器来感测这些参数。胸阻抗是监测心力衰竭进展的关键生物信号。同样,心电图是诊断和预测心血管疾病的重要生物信号。ECG使用动态心电图监测仪测量通过心脏的电信号,该监测仪不适合即时使用。
调查结果显示,所有传感器都跟踪所有不同条件下的变化。位置传感器正确突出显示了不同条件下的位置变化,可用于识别设备佩戴者的不同状态。此外,心率传感器持续跟踪心率。重要的是,该设备正确地突出显示了胸阻抗的微小变化。
与大多数心电监护仪一样,可穿戴设备中的心电图传感器对运动非常敏感,尤其是在行走时。然而,即使在行走时,心电图传感器也保留了其QRS波群(通过心脏心室扩散时的电脉冲)以及R峰(QRS波群的间隔),这是左心室肥大的重要指标,表明主心脏泵室中心肌纤维的大小增加。
展望
资深作者,FAU电气工程与计算机科学系副教授Waseem Asghar博士表示:
我们集成到皮带模块中的所有传感器都可以轻松长时间佩戴,而不会影响患者的日常活动;
重要的是,对心力衰竭症状的连续和实时监测可以提醒患者及其医疗保健提供者患者的健康状况下降。反过来,医疗保健提供者可以干预药物以避免患者住院。
FAU的Christine E. Lynn护理学院的合著者和助理教授Mary Ann Leavitt博士说:
大约四分之一的心力衰竭患者在出院后30天内再次入院,大约一半在六个月内重新入院;
我们开发的原型等医疗保健可穿戴设备有可能以具有成本效益的方式减少再入院率,对佩戴者来说也是安全和方便的。
第一作者Sheikh Muhammad Asher Iqbal说,他是FAU电气工程和计算机科学系的研究助理和博士生表示:
这种监测心力衰竭的可穿戴设备是我在Asghar博士的医学微纳米技术实验室的主要项目,这对美国增长最快的心血管疾病具有重要的社会意义;
我们正在开发一种非侵入性解决方案,可供所有心力衰竭患者使用,以更好地管理,诊断和预后,从而能够为大众服务。
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