Bőrre tapasztható kardiológiai laboratórium
A medicinában mindig igyekeztek olyan diagnosztikus módszereket találni, melyekhez nincs szükség vérvételre, eszközös beavatkozásra. Most bőrtapasz-, illetve karóraszerű technikákat dolgoztak ki a szívműködés és az izomanyagcsere jellemzőinek vizsgálatára.
A pulzus tapintását már az őskori orvoslásban is használták a betegségek felismerésére, de a szívműködés elektromos regisztrálása, az EKG minőségi ugrást jelentett a kardiológiában. A legújabb diagnosztikai műszer a mellkas bőrére ragasztott regiszter, mely két EKG-elektród útján pontos EKG-görbét vesz fel. A két érzékelő között elhelyezett biokémiai analizátor a verejték laktátszintjét méri, jelezve a lapot viselő személy fizikai teljesítményét. A két paraméter érzékenyen mutatja az EKG, a szívfrekvencia és a laktátszint alapján az olimpikonok edzései vagy versenyei során a fizikai teherbírás mértékét.
San Diego Egyetemének professzorai – Joseph Wang, a nanomérnökség és Patrick Mercier, az elektromos mérnökség tanszékének vezetője – irányították azt a munkacsoportot, amelyiknek eredményeit a Nature Communications közölte. „Kutatómunkánk alapvető célja az volt, hogy olyan, ember által viselhető trikorder műszer szülessen, mely egyidejűleg regisztrálja azokat a kémiai, fizikai és elektrofiziológiai jeleket, melyek napközben folyamatosan keletkeznek – nyilatkozta Mercier professzor. – Kutatásunk az első lépés abba az irányba, hogy bizonyítani tudjuk: ez lehetséges.”
A mozgás, sőt erős mozgás (sportolói csúcsteljesítmény) közben viselhető érzékelő az emberi test által keltett biokémiai és elektromos jeleket regisztrálja. A Chem-Phys lemez fölveszi az EKG-görbét és a laktátszintet, mely a fizikai terhelés mértékével arányos. A dolgozatban fényképen ábrázolt, bőrre ragasztott lemezt a mellcsont fölött helyezik el. Két oldalsó szélén van a két EKG-elektród, középen a laktátszintet mérő érzékelő. A kutatók hangsúlyozzák, hogy a műszer érzékelője mind a szívbetegeken, mind az élsportolókon jól elhelyezhető.
A jelenleg forgalomban lévő, mobilis műszerek általában csak egy paramétert regisztrálnak: futás közben a lépésszámot vagy a szívfrekvenciát. A pulzusszámot és a laktátszintet párhuzamosan mérő szerkezet merőben újszerű. Jelenleg elsősorban az élsportolókkal foglalkozó sportorvosok érdeklődnek iránta, mert ennek a két paraméternek: a szívfrekvenciának és a laktátnak a párhuzamos mérése a sportteljesítmények növelésének, az edzés vezetésének igen alkalmas technikája lehet. Ugyanakkor ezek ismerete a szívbetegségek megelőzésének és kezelésének új lehetőségeit is jelentheti.
A mérnökök sokat kísérleteztek a mérőfejek optimális elhelyezésével. Kiderült, hogy a két EKG-elektród kb. 4 cm-es távolsága ad optimális regisztrátumot. Az is sok munkát igényelt, hogy a laktátérzékelőt úgy tegyék a lap közepére, hogy az elektromos áramot ne zavarja. Az izzadság jól vezeti az áramot, de az EKG-jelet torzíthatja. A kutatók vizet elvető szilikon gumilapot helyeztek el, mely eltereli a verejtéket az EKG-elektródoktól, de nem akadályozza meg, hogy az a laktát érzékelőhöz szivárogjon.
Az első közlemény előtt még csak három sportoló férfi viselte a műszert, akik 15–30 percig kerékpároztak az ergométeren. A munkacsoport szerint a szerkezet jól működik és megbízhatóan jelzi a terhelés mértékét. A jeleket „okoskaróra” rögzítheti, melynek többféle ilyen célú változata már elérhető.
