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Jun 22, 2023

새로운 모바일 전자

연구원들은 이동식, 비침습적, 초박형, 신축성 있는 장치를 개발했습니다.

연구자들은 심장의 전기적, 기계적 활동을 동시에 측정하여 심장 질환을 진단하고 모니터링하는 새로운 방법을 제공하는 이동식, 비침습적, 초박형, 신축성, 배터리로 작동되는 전자 문신을 개발했습니다.

전 세계적으로 주요 사망 원인 중 하나인 심장병을 진단하는 새로운 방법은 언제나 환영받습니다. 특히 병원이나 진료소 방문이 필요하지 않은 경우라면 더욱 그렇습니다. 중요한 바이오마커를 추적하는 수단으로 인기를 얻고 있는 전자 문신 또는 e-tattoo를 입력하세요.

3D 기술과 회로 프린팅 기술을 결합한 e-문신은 차세대 웨어러블 의료 기기를 대표합니다. 어린이의 임시 문신처럼 피부에 부착되며, 통합 센서는 심박수, 리듬, 혈압, 스트레스 수준과 같은 데이터를 기록하고 스마트폰이나 기타 연결된 장치로 전송합니다.

오스틴에 있는 텍사스 대학의 연구원들이 이끄는 팀은 새로운 e-tattoo를 무선 및 모바일로 만들어 2019년에 발견된 이전 디자인을 개선했습니다.

이전 모델과 마찬가지로 새 버전의 e-tattoo는 심장의 전기적 활동(심전도 또는 ECG)과 심장이 박동할 때 발생하는 소리(지진초음파 또는 SCG)를 지속적으로 모니터링하여 심장의 역학을 나타냅니다. 심장음은 혈액이 심장의 판막을 통해 흐르면서 판막이 열리고 닫힐 때 생성됩니다. 심잡음과 같은 비정상적인 심장 소리는 심장 판막에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다.

일반적으로 심장음은 의사가 청진기를 사용하여 측정합니다. e-문신은 의사의 진료 없이도 심장 소리를 모니터링할 수 있는 방법을 제공합니다. 연구원들은 전기적 정보와 기계적 정보를 동시에 측정하는 능력이 진단 목적에 중요하다고 말합니다.

이번 연구의 교신 저자인 Nanshu Lu는 "전기적 및 기계적 두 가지 측정을 함께 사용하면 심장에서 일어나는 일에 대한 훨씬 더 포괄적이고 완전한 그림을 제공할 수 있습니다."라고 말했습니다. "비침습적 방식으로 동시에 측정된 두 신호에서 추출할 수 있는 심장 특성이 더 많이 있습니다."

투명한 e-타투는 세심하게 배열된 일련의 작은 회로와 신축성 있는 연결로 연결된 센서로 구성되어 의료용 드레싱처럼 착용자의 가슴에 딱 맞게 붙일 수 있습니다.

200마이크로미터의 e-문신은 대략 사람 머리카락 2개의 너비와 같습니다. 무게는 2.5g에 불과하며 40시간 이상 지속되는 페니 크기(0.75인치/19mm) 배터리로 작동됩니다. 게다가 배터리는 착용자가 쉽게 교체할 수 있습니다. 수집된 데이터는 실시간으로 Bluetooth 지원 장치에 무선으로 스트리밍됩니다.

연구원들은 이동식 비침습적 모니터링 장치에 많은 장점이 있다고 말합니다. 우선, 병원이나 진료소에 갈 필요가 없으며 전통적으로 심장 모니터링에 사용되는 부피가 크고 번거로운 유선 장치에 연결할 필요가 없습니다. 또한, 임상 환경에서 단기간 모니터링하는 대신 집에서 모바일 장치를 착용하면 문제를 더 일찍 발견할 가능성이 높아 조기 개입이 가능해집니다.

루는 "대부분의 심장 질환은 그다지 명확하지 않다"고 말했다. "피해가 뒤에서 일어나고 있는데 우리는 그 사실조차 모릅니다. 집에서 지속적인 모바일 모니터링이 가능하다면 조기 진단과 치료가 가능하고, 가능하다면 심장의 80%는 질병을 예방할 수 있다."

연구팀은 일상적인 환경에서 건강한 환자 5명을 대상으로 e-타투를 테스트한 결과 오류율이 낮고 정확한 측정값을 제공하는 것으로 나타났습니다. 다음 단계는 연구자들이 다양한 유형의 환자에게 사용 범위를 확대하기 위해 장치를 추가로 테스트하는 것입니다.

이 연구는 Advanced Electronic Materials 저널에 게재되었습니다.

출처: 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스