Warum sind Graphen-Tattoos die besten tragbaren Schnittstellen? Was kann man mit Graphen-Tattoos machen, aber nicht mit anderen tragbaren Systemen? Die Antwort ist die manschettenlose Erfassung des Blutdrucks! Lassen Sie uns zunächst einen Blick auf den Blutdruck (BP) werfen. Der Blutdruck ist ein wichtiges, repräsentatives Zeichen für Ihre Gesundheit. Wenn Sie ein Problem mit dem Herz-Kreislauf-System haben, zeigt der Blutdruck dies an. Aber um das Problem wirklich frühzeitig zu erkennen, müssen Sie den Blutdruck kontinuierlich messen. Kann man das tun? Nun, die moderne Technologie zur Überwachung des Blutdrucks ist archaisch und basiert auf 100 Jahre alten Blutdruckmessgeräten (Sphygmomanometern).
Auf der kostenlosen TechBlick-Konferenz über Wearable Electronics (www.TechBlick.com/wearables), Dmitry Kireev und Deji Akinwande von der University of Texas in Austin sowie Kaan Sel und Roozbeh Jafari von der Texas A&M University werden über eine einzigartige Technologie berichten, mit der der Blutdruck ohne Manschette gemessen werden kann. Die Messungen werden elektrisch mit Hilfe der Bioimpedanzmodalität (Bio-Z) durchgeführt, wobei Graphen-Tattoos als nicht wahrnehmbare und selbstklebende Bioschnittstellen die wesentliche Rolle spielen. Das Bio-Z wird dynamisch mit einer Abtastrate von >10kHz durchgeführt. Eine Änderung des arteriellen Volumens (Blutzufluss) beeinflusst den gemessenen Bio-Z-Wert.
Um das arterielle Bio-Z zu erfassen, werden die Graphen-Tattoos auf der Haut direkt über den Arterien platziert (wir haben zwei an jedem Handgelenk). Hier werden vier Bio-Z-Kanäle gleichzeitig gemessen. Obwohl die Bio-Z-Wellenform für den Blutdruck repräsentativ ist, gibt es keine einfache Regression. Der Kontrollblutdruck wird mit einem klinischen Gerät (Finapres) gemessen, und wir verwenden maschinelles Lernen, um die Bio-Z-Merkmale mit dem Kontrollblutdruck zu korrelieren, indem wir das so genannte ML-Korrelationsmodell erstellen. Sobald das Modell erstellt ist, können wir den Blutdruck direkt nur aus den Bio-Z-Daten des Handgelenks schätzen.
Und das ist der Punkt, an dem Graphen-Tattoos im Vergleich zu allen anderen Methoden entscheidend sind. Wir brauchen die Messungen an präzisen und unveränderlich genauen Stellen. Selbst eine 1-mm-Verschiebung einer Elektrode verändert das Signal und das ML-System, so dass die Korrelation nicht mehr gültig ist. Graphen-Tattoos sind einzigartig: Sie haften von selbst und bleiben genau an der gleichen Stelle. Sie sind transparent, leicht und nicht reizend. In Kombination mit der Bio-Z-Methode ergibt sich ein noch nie dagewesenes System zur Blutdrucküberwachung ohne Manschette.
Weitere Vorteile: Es werden elektrische Messungen verwendet. Im Gegensatz zur optischen Messung (PPG) wird hier aktiv aus der Tiefe des Gewebes gemessen, unabhängig vom BMI (Body-Mass-Index) oder der Hautfarbe einer Person (PPG versagt bei dunkler Haut). Insgesamt erreicht dieser Ansatz eine noch nie dagewesene, über 5 Stunden andauernde Erfassung des Blutdrucks (systolisch, diastolisch, Mittelwert) mit einer Genauigkeit der Klasse A!
Diese Technologie wird auf der kostenlosen eintägigen Live-Online-Konferenz von TechBlick vorgestellt, die sich mit tragbaren Sensoren, E-Textilien und gedruckter Elektronik befasst. Tagesordnung einsehen und jetzt anmelden www.TechBlick.com/wearables
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