Nowy radar serca zaalarmuje cztery dni przed śmiercią
18 lutego 2021
Pomysł profesora Alexandra Kölpina z Uniwersytetu Technicznego w Hamburgu jest imponująco prosty: Jeśli radar może być używany do lokalizowania statków, obliczania wysokości lotu i wykrywania kierowców przekraczających prędkość na autostradzie, to z pewnością ta bezdotykowa technologia może być również dobrze wykorzystana w medycynie. - Czujniki radiowe mają wielki potencjał, aby zwiększyć komfort, bezpieczeństwo i efektywność badań medycznych - mówi Köplin.
Chociaż pomysł wykorzystania radaru do lokalizowania zasypanych osób na podstawie ich oddechu i bicia serca nie jest zupełnie nowy, Kölpin i jego zespół badawczy są pierwszymi w Europie, którzy opracowali systemy radarowe do zastosowań medycznych i mają już na swoim koncie testy kliniczne z udziałem pacjentów.
W Instytucie Techniki Wysokich Częstotliwości zespół opracował bardzo wrażliwe systemy czujników do monitorowania pacjentów. Dzięki nowej technologii radarowej, zarówno bicie serca jak i oddychanie mogą być analizowane w sposób ciągły i bezkontaktowy.
Bezdotykowy przekaz danych
W klasycznym EKG, rytm serca jest określany za pomocą elektrod i kabli, które łączą pacjenta z urządzeniami pomiarowymi. Z kolei w przypadku technologii radarowej, monitoring odbywa się bezdotykowo i na odległość.
Czujnik radarowy opracowany przez Kölpina może wykrywać wartości tętna i oddechu nawet poprzez ubrania, kołdry, a nawet materace, i przekazywać je do urządzeń monitorujących. - Nasze czujniki emitują fale elektromagnetyczne, które są odbijane przez ciało. W praktyce działa to mniej więcej tak: Krew wydalana przez serce przemieszcza się wzdłuż naczyń krwionośnych w postaci fali pulsacyjnej, która pojawia się jako drgania na powierzchni ciała. Mierzymy to za pomocą czujników i wykorzystujemy w charakterystyce układu sercowo-naczyniowego – wyjaśnia badacz.
Badanie pulsu i pracy serca
Niepozorne pudełeczko wisi pod łóżkiem. Kiedy serce pompuje krew przez żyły, powierzchnia skóry minimalnie się podnosi, dlatego można mierzyć puls również gołym palcem, np. na nadgarstku.
Nowy radar może przeanalizować to minimalne uniesienie powierzchni skóry za pomocą pomiaru odległości. Czujniki są tak precyzyjne, że mogą dokładnie mierzyć tętno i częstotliwość uderzeń serca, co można wykorzystać do wykrywania zwapnienia tętnic, a tym samym ryzyka udaru mózgu.
Jeśli serce przestaje bić regularnie lub występują zaburzenia rytmu, nowe urządzenie uruchamia alarm. Oznacza to, że środki ratujące życie mogą być podjęte znacznie wcześniej.
Stwierdzanie epilepsji u noworodków
Na razie projekt badawczy koncentruje się na obserwacji medycznej wcześniaków i noworodków. - Skupiamy się przede wszystkim na napadach padaczkowych. Przyjmuje się, że niewykryta padaczka może być przyczyną nawet 20 procent wszystkich nagłych zgonów niemowląt. Problem polega w tym, że napady te często nie są diagnozowane u niemowląt, ponieważ nie wykazują one jeszcze napadów ruchowych – wyjaśnia profesor Alexander Kölpin.
Dzięki pomiarom czujnikami, dzieci są monitorowane w sposób ciągły i bez ograniczeń. Dzięki temu napad może być zauważony i odpowiednio wcześnie leczony.
Radar także dla pacjentów z Covid
Kölpin twierdzi, że zastosowanie tej technologii ma również sens w obecnej pandemii koronawirusa. - W połączeniu z mierzoną przez nas aktywnością układu sercowo-naczyniowego i oddechowego można bezdotykowo określić temperaturę, a tym samym zbadać parametry, które są potrzebne do oceny stanu zdrowia w związku z ewentualną infekcją koronawirusem - mówi Kölpin.
W ten sposób zakażeni pacjenci mogą być badani bez kontaktu fizycznego, co zmniejsza ryzyko zakażenia również dla personelu medycznego.
Nawet śmierć da się przewidzieć
Jak dotąd, nowo opracowany radar sercowy był używany tylko w Szpitalu Kobiecym w Erlangen na oddziale opieki paliatywnej. Pacjenci na tym oddziale są nieuleczalnie chorzy i wkrótce umrą. Nowy radar serca może określić ten moment na około cztery dni przed śmiercią. W ten sposób pacjenci i krewni wiedzą, kiedy nadszedł czas pożegnania.