La principale cause de décès au Texas est la maladie cardiaque, selon le Centre national des statistiques de la santé, représentant plus de 45, 000 décès dans tout l'État en 2017. Une nouvelle technologie portable en tissu extensible, un matériau léger pourrait rendre la surveillance de la santé cardiaque plus facile et plus précise que les électrocardiographes existants, une technologie qui a peu changé en près d'un siècle.

Développé par des ingénieurs de l'Université du Texas à Austin et dirigé par Nanshu Lu à la Cockrell School of Engineering, c'est la dernière incarnation de la technologie de tatouage électronique de Lu, un dispositif portable à base de graphène qui peut être placé sur la peau pour mesurer une variété de réponses corporelles, des signaux électriques aux signaux biomécaniques.

L'équipe de recherche a rendu compte de leur plus récent tatouage électronique dans un récent numéro de Sciences avancées .

L'appareil est si léger et extensible qu'il peut être placé sur le cœur pendant de longues périodes avec peu ou pas d'inconfort. Il mesure également la santé cardiaque de deux manières, prendre des lectures d'électrocardiographe et de sismocardiographe simultanément. La plupart d'entre nous connaissent l'électrocardiogramme (ECG), une méthode qui enregistre les taux d'activité électrique produite chaque fois que le cœur bat. La sismocardiographie (SCG) est une technique de mesure utilisant les vibrations thoraciques associées aux battements cardiaques. Alimenté à distance par un smartphone, l'e-tattoo est la première technologie ultrafine et extensible à mesurer à la fois l'ECG et le SCG.

« Nous pouvons obtenir une meilleure compréhension de la santé cardiaque grâce à la collecte synchrone de données provenant des deux sources, " dit Lou, professeur agrégé dans les départements de génie aérospatial et de génie mécanique et de génie biomédical.

Les lectures ECG seules ne sont pas assez précises pour déterminer la santé cardiaque, mais ils fournissent des informations supplémentaires lorsqu'ils sont combinés avec des enregistrements de signaux SCG. Comme une forme de contrôle de qualité, le SCG indique la précision des lectures ECG.

Bien que les tatouages ​​électroniques doux pour la détection d'ECG ne soient pas nouveaux, autres capteurs, comme le capteur SCG, sont toujours fabriqués à partir de matériaux non extensibles, les rendant volumineux et inconfortables à porter. Le tatouage électronique de Lu et de son équipe est composé d'un polymère piézoélectrique appelé fluorure de polyvinylidène, capable de générer sa propre charge électrique en réponse à une contrainte mécanique. L'appareil comprend également une technologie de corrélation d'images numériques 3D qui est utilisée pour cartographier les vibrations thoraciques afin d'identifier le meilleur emplacement sur la poitrine pour placer le tatouage.

Le tatouage électronique a un autre avantage par rapport aux méthodes traditionnelles. Habituellement, une mesure ECG nécessite d'aller dans le cabinet d'un médecin, où la santé cardiaque ne peut être surveillée que pendant quelques minutes à la fois. Cet appareil peut être porté pendant des jours, assurant une surveillance cardiaque constante.

Lu et son équipe travaillent déjà sur l'amélioration de la collecte et du stockage des données pour l'appareil, ainsi que des moyens d'alimenter l'e-tattoo sans fil pendant de plus longues périodes. Ils ont récemment développé une application pour smartphone qui non seulement stocke les données en toute sécurité, mais peut également afficher un cœur qui bat à l'écran en temps réel.