Исследователи UCSD создали карман

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новый вид тонометра, который достаточно мал, чтобы поместиться в кармане и прикрепляется к смартфону.

Команда инженерной школы Джейкобса изложила свое изобретение и результаты в статье, которая была опубликована в рецензируемом журнале Scientific Reports на прошлой неделе.

Исследователи отмечают, что гипертония, или высокое кровяное давление, является основной причиной предотвратимой преждевременной смертности и инвалидности во всем мире. Мониторинг артериального давления также имеет решающее значение для беременных женщин, которые могут подвергаться риску возникновения опасных для жизни состояний, таких как преэклампсия.

Эдвард Ванг, профессор электротехники и компьютерной инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего и один из авторов исследования, подчеркнул, что низкая стоимость производства BPClip является ключом к тому, чтобы сделать этот инструмент более доступным.

Изготовление BPClip стоит менее 1 доллара, тогда как традиционные домашние тонометры с манжетой могут стоить от 30 до 75 долларов.

В конечном итоге, по его словам, цель состоит не в том, чтобы заменить используемые традиционные тонометры, а в том, чтобы создать вариант, который можно было бы легко использовать в условиях телемедицины или бесплатно предоставлять людям в неблагополучных и сельских районах.

Он объяснил, что наличие такого недорогого устройства может помочь изменить динамику того, как люди могут оценивать свой риск и измерять артериальное давление.

Примерно через три года разработки исследователи UCSD создали напечатанный на 3D-принтере зажим и пластину для пальца с пружиной, которая крепится к фронтальной камере телефона Android. Во время использования прибора на экране телефона отображаются подсказки к проведению теста и данные для измерения артериального давления.

«Что мне нравится в этой системе, так это то, что ей просто нужна камера и вспышка или какой-то источник света. И поэтому в каждом телефоне это есть, и в требованиях к телефону нет ничего особенного», — сказал Ван.

Ключом к измерению артериального давления с помощью BPClip является яркость света камеры, поскольку пользователь оказывает разное давление на палец. Когда пользователь нажимает на BPClip, свет камеры светит через точечное отверстие на пластине для пальца.

По словам Вана, яркость света колеблется в зависимости от количества крови, втекающей в палец и вытекающей из него, поскольку кровь поглощает некоторое количество света.

Камера телефона визуально фиксирует изменение давления, основываясь на изменении размера круга, создаваемого точечным отверстием. Например, при максимальном давлении круг будет самым большим, а яркий свет не будет колебаться, поскольку поток крови остановился.

Настоящая цель, объяснил Ван, состоит в том, чтобы определить, когда происходит прекращение кровотока. Научный метод, используемый BPClip для измерения артериального давления, аналогичен традиционным манжетным мониторам в том смысле, что он оценивает, сколько крови течет при различных уровнях давления, приложенного к артерии.

Приложение BPClip собирает 20 точек данных о нажатиях пользователя на устройство, а затем использует 18 из этих точек данных для оценки измерений артериального давления.

Исследование было основано на результатах 24 участников с систолическим артериальным давлением от 80 до 156 мм рт. ст. и диастолическим артериальным давлением от 57 до 97 мм рт. ст.

Еще одной ключевой особенностью BPClip является то, что он не требует калибровки, сказал Ван. Он объяснил, что другие устройства для измерения артериального давления без манжеты, представленные на рынке, например, часы, требуют, чтобы пользователи сначала определяли свои базовые измерения с помощью традиционного устройства для измерения артериального давления с манжетой.

На данный момент BPClip достаточно хорош, чтобы проводить скрининги — и, например, фиксировать скачки артериального давления — но предстоит еще многое усовершенствовать, чтобы попытаться сократить погрешность вдвое, сказал Ван.

Сейчас команда сосредоточена на доработке механики устройства, чтобы оно было удобным для пользователя и повышало точность сбора данных. Ван сказал, что недавно они подали заявку на федеральный грант, чтобы помочь осуществить эти улучшения.