Cảm biến dẻo đeo trên cơ thể, hứa hẹn kỷ nguyên mới của công nghệ theo dõi nhịp tim

※ Hình chụp thiết bị thực (Nguồn: Gizmag)

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại cảm biến đeo được mới, cho phép nâng cao độ chính xác và khả năng sử dụng của các thiết bị theo dõi nhịp tim (heart monitoring). Được phát triển bởi Zhenan Bao, một giáo sư ngành kỹ thuật hóa học tại Đại Học Stanford, chiếc cảm biến này mỏng như một tờ giấy và có kích thước chỉ bằng một con tem. Ngoài ra, cảm biến này được chế tạo bằng vật liệu hữu cơ dẻo, có thể được dính lên cổ tay dưới một băng ego (adhesive bandage) để đo mạch đập.

Để đạt được sự hài hòa giữa việc giảm kích thước và nâng cao độ nhạy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một lớp mỏng cao su chịu nén, bao xung quanh bởi những đầu đinh hình kim tự tháp rất nhỏ, chỉ rộng tầm vài microns. Khi có áp lực tác động, các đầu kim tự tháp này sẽ biến dạng nhẹ, tạo ra những thay đổi có thể đo đạc được của trường điện từ và dòng điện trong thiết bị.

Mức độ nhạy của cảm biến thể hiện trên màn hình (hình dưới), cho thấy rằng: khi được gắn lên cổ tay của người bệnh, cảm biến có thể đo được 2 đỉnh khác biệt, các dao động trong đồ hình dạng sóng của mạch đập. Điều này có thể sẽ là tiền đề cho các chuẩn đoán chi tiết và chính xác hơn trong tương lai.

“Ví dụ, bạn có thể sử dụng tỉ lệ giữa 2 đỉnh để xác định độ cứng của động mạch chả hạn,” Gregor Schwartz, nhà vật lý học-nghiên cứu sinh sau tiến sĩ (post-doctoral fellow) của dự án cho biết.

Thiết bị cung cấp một lợi thế thấy rõ trong các tình huống mà việc đo đạc mạch đập cần thiết phải được thực hiện liên tục. Ví dụ như đo mạch, điện tâm đồ của bệnh nhân trong quá trình phẫu thuật hay của các vận động viên khi đang luyện tập thể thao.

“Đối với một số bệnh nhân có tiền sử bệnh tim, thì việc sử dụng cảm biến này sẽ cho phép họ theo dõi trạng thái hoạt động của tim thường xuyên.” Bà Bao cho biết. “Và hiển nhiên việc này không hề làm ảnh hưởng gì đến đời sống sinh hoạt hàng ngày của họ. Những gì họ cần làm chỉ là dán một miếng băng nhỏ với cảm biến này lên cơ thể.”

Sự chính xác của thiết bị mẫu (prototype device) đã cho thấy rằng, nếu được điều chỉnh hợp lý, thì tín hiệu của mạch còn có thể được sử dụng thay thế cho các ống thông mạch thông thường (intravascular catheters) để đo huyết áp. Thêm vào đó, một số lượng nhất định cảm biến nếu gắn lên tay chân giả (prosthetic limb) thì cũng có thể sử dụng như một lớp da điện tử với cảm giác tương tác va chạm nhân tạo.

Mục tiêu tới của nhóm đó là thiết kế kết nối không dây cho thiết bị. Nhằm cho phép các bác sĩ có thể nhận thông tin cập nhật liên tục từ bệnh nhân thông qua điện thoại cá nhân. Thông tin chi tiết về thiết bị này đã được trình bày trong số ra ngày 12/5 của tạp chí Nature Communications.

Ngoài ra, để biết rõ hơn về thiết bị này, bạn cũng có thể theo dõi clip dưới đây:

youtube

Người dịch: Trungmaster, Theo Gizmag
Link luận văn: http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n5/full/ncomms2832.html

Bình Luận

comments