據物理學家組織網21日報道,美國研究人員利用石墨烯開發出一種像文身似的“電子貼膜”,被稱為“電子文身”,可以舒適地佩戴在手腕上數小時,連續不間斷地測量血壓,精確度超過目前市場上幾乎所有同類設備。這項研究是醫學領域的一個巨大進步,將患者從機器中解放出來,還能隨時隨地收集更多數據。
血壓是心臟健康最重要的指標之一,但在臨床環境之外,很難進行頻繁、可靠的測量。幾十年來,基於腕帶的設備一直是黃金標準,這些設備通過收縮手臂來提供血壓讀數。該項目共同負責人之一、德州大學奧斯汀分校教授德吉·阿金萬德説:“血壓是最重要的生命體徵之一。高血壓如果不及時治療,可能導致嚴重的心臟病,但傳統的血壓檢查只能測量人在某個瞬間的血壓,而且離開診所設備也難測量血壓。”
研究另一負責人、德克薩斯州農工大學教授如茲貝·賈法裏指出,不經常測量血壓,人們就無法對身體狀況有更全面的了解。
鋻於此,研究人員開發出了這款石墨烯電子文身,其可以持續不間斷地測量血壓:在高壓力、睡眠、運動等情況下都能測量,可反覆測量數千次,且精確度超過現有設備。
研究人員解釋説,這款電子文身的關鍵成分石墨烯是目前最堅固、最薄的材料之一,因此文身幾乎沒有重量,置於一種有黏性和彈性的材料內,材料包裹著感測器,用戶可以舒適地長時間佩戴,而且不會四處滑動,有助於讀數的穩定性。
該設備通過向皮膚中注入電流,然後分析身體的反應(即生物阻抗)來進行測量。生物阻抗與血壓變化之間存在相關性,而血壓變化與血容量變化有關。但這種相關性並不特別明顯,因此研究小組必須創建一個機器學習模型來分析這種聯繫,以獲得準確的血壓讀數。
賈法裏説,在醫學領域,無腕帶血壓監測目前在市場上還沒有可行的解決方案,這項研究是醫學領域的一個巨大進步。“所有這些數據都有助於創建模擬人體的數字孿生,以更好地檢測和監測某些療法或者藥物等的效果。”