センサー付きベルトが心臓のパラメータを 24 時間 365 日監視

世界中で約 6,400 万件の心不全が発生しています。 米国心臓協会によると、米国では 620 万人の成人が心不全を患っており、その数は 2030 年までに 800 万人に増加すると推定されています。体の要求を満たすのに十分な血液を送り出すことができません。

現在、2 つの心不全監視システムが利用可能です。 ただし、外科的に皮下に埋め込むため、費用がかかり、リスクがあります。 さらに、心不全患者の約半数は、埋め込み型デバイスを必要としないか、これらのデバイスが提供する胸部 (首と腹部の間の領域) を監視する資格がありません。 24 時間体制で心不全の進行を監視するための非侵襲的なソリューションが非常に必要とされています。

からの研究者 フロリダ・アトランティック大学工学部およびコンピュータ科学部 FAU’sと協力して クリスティン E. リン看護大学 心不全に関連するすべての生理学的パラメータをリアルタイムで継続的に監視できる、新しいウェアラブル デバイスのプロトタイプを開発しました。

この技術は、胸部インピーダンス、心電図 (ECG)、心拍数、および運動活動の検出を監視するために、ウエストの周りに便利に着用できる軽量ベルトに埋め込まれたセンサーに基づいています。 システムは、これらのパラメーターを感知するためにさまざまなセンサーを使用します。 胸部インピーダンスは、心不全の進行を監視するための重要な生体信号です。 同様に、心電図は心血管疾患を診断および予測するための重要な生体信号です。 ECG はホルター モニターを使用して心臓を介して電気信号を測定しますが、これはポイント オブ ケアでの使用には適していません。

この研究については、 科学レポート 研究者は、座っている、立っている、横になっている、歩いているなど、さまざまな条件でウェアラブル デバイスをテストしました。 各条件について、各センサーの結果が順番に取得されました。 選択された生理学的パラメーターは、心不全の症状を判断する上で重要です。

調査結果は、すべてのセンサーがすべての異なる条件の変化を追跡していることを示しました。 位置センサーは、さまざまな条件での位置の変化を正しく強調し、デバイスの着用者のさまざまな状態を識別するために使用できます。 さらに、心拍センサーは心拍数を継続的に追跡しました。 重要なことは、デバイスが胸部インピーダンスのわずかな変化を正しく強調したことです。

ほとんどの ECG モニターと同様に、ウェアラブル デバイスの ECG センサーは、特に歩行中の動きに非常に敏感でした。 ただし、歩いている間でも、ECG センサーは左心室肥大の重要な指標である R ピーク (QRS 群の間隔) とともに QRS 群 (心臓の心室に広がる電気インパルス) を保持していました。主な心臓のポンプ室における心筋繊維のサイズの増加。

「ベルト モジュールに統合したすべてのセンサーは、患者の日常活動に影響を与えることなく、長期間簡単に装着できます」と彼は言います。 ワシーム アスガル、博士号、上級著者、FAU の准教授 電気工学およびコンピュータ サイエンス学科。 「重要なのは、心不全の症状を継続的かつリアルタイムで監視することで、患者とその医療提供者に患者の健康状態の悪化を知らせることができるということです。 次に、医療提供者は、患者の入院を避けるために投薬に介入することができます。」

研究者は、彼らの技術が特異性と感度の向上により、心不全のより高い予測値を持つことを期待しています.

「心不全患者の約 4 人に 1 人が退院後 30 日以内に再入院し、約半数が 6 か月以内に再入院します」と彼は言います。 メアリー・アン・リービット、Ph.D.、共著者であり、FAU の Christine E. Lynn College of Nursing の助教授。 「私たちが開発したプロトタイプのようなヘルスケア ウェアラブル デバイスは、着用者にとっても安全で便利な費用対効果の高い方法で再入院を減らす可能性を秘めています。」

研究結果に基づいて、研究者は現在、一連のテストセットで心不全を予測するアルゴリズムを開発するために、さまざまな被験者のグループに対してモジュールをテストしています。

心不全を監視するためのこのウェアラブル デバイスは、Dr. での私の主なプロジェクトです。 Asghar の Micro and Nanotechnology Lab in Medicine は、米国で最も急成長している心血管疾患に重要な社会的影響を与えています」と、筆頭著者であり、研究助手であり Ph.D. FAU の電気工学およびコンピュータ サイエンス学科の学生です。 「私たちは、すべての心不全患者がより良い管理、診断、および予後のために使用できる非侵襲的ソリューションを開発しており、大衆に役立つことができます。」

研究の共著者は イマデルディン・マゴブ博士、テコレ教授。 と サラ・デュ、Ph.D.、准教授、FAU の電気工学およびコンピュータ サイエンスの両方の部門。

この研究は、FAU の Institute for Sensing and Embedded Network Systems Engineering (アイセンス) と FAU のカレッジ オブ エンジニアリング アンド コンピューター サイエンス。

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