Wer regelmäßig seinen Blutdruck misst oder gar messen muss, der kennt das gängige Standard-Verfahren mit der Manschette am Oberarm. Was dabei gemessen wird, ist als peripherer Blutdruck bekannt. Den Blutdruck in zentralen Blutgefäßen bezeichnet man sinnigerweise als zentralen Blutdruck. Letzterer ist nicht nur genauer, an ihm lassen sich auch die Vorboten gewisser Herz-Kreislauf-Erkrankungen deutlich besser erkennen. Forscher der University of California San Diego haben ein flexibles Ultraschall-Pflaster entwickelt, dass diesen zentralen Blutdruck schnell und einfach messen kann.


Bild: Chonghe Wang/Nature Biomedical Engineering

Ultraschallwellen messen den zentralen Blutdruck

Die Standardmethode zum Messen des zentralen Blutdrucks ist recht invasiv, da ein Katheter in ein tiefliegendes Blutgefäß im Halsbereich, im Arm oder in der Leiste gelegt werden muss. Zwar gibt es eine nichtinvasive Messmethode, aber die ist weniger genau und weist eine höhere Anfälligkeit für Fehler auf.

Das Ultraschallpflaster der US-Forscher soll dagegen deutlich genauer arbeiten, ohne dass auf invasive Messmethoden zurückgegriffen werden muss. Es besteht aus einem Silikon-Elastomer, das mit kleinen Elektroden-Inseln und piezoelektrischen Wandlern belegt ist, die mit Kupferdraht verbunden sind. Durch diese Konstruktion ist das Pflaster ausgesprochen flexibel und kann nicht nur geknickt werden, sondern steckt auch Dehnung bis zu einem gewissen Grad mühelos weg.


Das Pflaster kann problemlos auf der Haut befestigt werden und wird dann mit einer Stromversorgung und einer Recheneinheit verbunden. Im Anschluss erzeugt es Ultraschallwellen, die kontinuierlich den Durchmesser und die Pulswellenbewegungen großer Blutgefäße überwachen können. Diese Ultraschallwellen produzieren bis zu einer Tiefe von 4 Zentimetern unter der Haut verlässliche Ergebnisse. Die Recheneinheit wandelt die gemessenen Daten dann in den Echtzeit-Blutdruck um.

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Zuletzt aktualisiert am 10.12.2018

Erste Tests verliefen vielversprechend

In Tests an menschlichen Probanden stellte sich heraus, dass die so gesammelten Daten zum zentralen Blutdruck deutlich genauer waren als die, die mit anderen nichtinvasiven Methoden gemessen wurden. Die Ergebnisse ähnelten denen der Messung mit einem Katheter.

Wearable devices have so far been limited to sensing signals either on the surface of the skin or right beneath it. But this is like seeing just the tip of the iceberg. By integrating ultrasound technology into wearables, we can start to capture a whole lot of other signals, biological events and activities going on way below the surface in a non-invasive manner„, so Professor Sheng Xu, der an der Studie beteiligt war.

Die Forscher wollen nun eine Energiequelle sowie den Prozessor in das Pflaster integrieren und die Kommunikation mit den auswertenden Geräten drahtlos gestalten. Das geplante Einsatzgebiet für das Ultraschallpflaster sind etwa Intensivstationen oder OP-Sääle sowie alle anderen Gelegenheiten, bei denen eine Überwachung des zentralen Blutdrucks von Bedeutung ist.

via University of California San Diego

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