Elég a megfelelő testrészre helyezni, és rögtön ellenőrizni kezd egy sor élettani adatot, a légzésszámtól az izommozgáson át a szívritmusig – ezzel lehetővé teszi az orvosoknak, hogy gyorsabban diagnosztizáljanak egészségügyi problémákat.
A sebtapasz méretű, érzékeny szenzorokkal rendelkező eszköz a Kaliforniai Egyetem (UCLA) kutatói által kifejlesztett „intelligens textil”, ami könnyen rögzíthető a beteg bőrén. De miben különbözik a ma ismert fitneszkarkötők és okosórák egészségügyi funkcióitól? Az, hogy az utóbbiak által nyújtott információk nem elégségesek egy teljes diagnózis felállításához, majd a kezelés megtervezéséhez.
Az Apple Smartwatch (a Series 4-től felfelé) például csak két elektródaérzékelővel rendelkezik. Ezek a szív elektromos aktivitását mérik, de egy orvosi minőségű, 12 elvezetéses EKG rendszerben már 10 elektróda található.
„Egy ilyen EKG 12 különböző nézőpontból, vagyis 12 különböző irányból mutatja meg, hogy mi történik elektromosan a szívben, míg az Apple Watch ugyanezt az elektromos aktivitást mutatja, de valójában csak egy irányból” – magyarázta Dr. Gregory Marcus professzor a CNET-nek.
A ma ismert orvosi minőségű eszközök rendkívül nagyok, hatalmas akkumulátorokat igényelnek, de az UCLA által javasolt intelligens tapasz nem nagyobb két postai bélyegnél. Apró mérete ellenére képes lehet rá, hogy kiváltsa a méretes eszközöket, illetve egyszerűbbé, elérhetőbbé és alapvetően megfizethetővé tegye az orvosi diagnózis felállítását.
A textil egy olyan ezüstbevonatú fonalból épül fel, amit nanomágnesekkel töltött gumifoltra varrtak. A textil annyira érzékeny a testmozgásokra, hogy a benne lévő mágneses mező igazodását már a mechanikai erő legkisebb ingadozása is megváltoztatja. A működési mechanizmus két fogalmon alapul: a magnetoelasztikus hatáson (amikor a mágneses feszültség megváltoztatja az anyag mágneses tulajdonságait) és az elektromágneses indukción (amikor a mágneses mező változása elektromos áramot vált ki).
Tegyük fel, hogy egy férfi, például kerékpározás közben kisebb balesetet szenved: megsérülnek a lábizmai. A sérülésből eredő mechanikai erő deformálja a mágneses mezőt a lábán lévő tapaszban. Ez a változás elektromos jeleket generál, ami máris információt hordoz a test sérüléséről. Az adatok pedig egy mobilalkalmazáson keresztül gyorsan elérhetővé válnak a sérültet ellátó orvos számára.
„Az eszköz az izomműködést számszerűsíthető, nagy pontosságú elektromos jelekké alakítja, majd vezeték nélkül továbbítja az alkalmazás felé. Ez megmutatja a személyre szabott fizikoterápiák és az izomsérülések rehabilitációjának lehetőségeit” – mutatott rá közleményében Jun Chen biomérnöki adjunktus, a tanulmány fő szerzője.
A tapasz segítségével az orvosok megtudhatják, hogy a sérült személy mennyire tudja biztonságosan behajlítani a lábát, de azt is kideríthetik az adatokból, hogy a sérült végtag mekkora erőt bír el a felépülés egyes fázisaiban.
A kutatók különböző testrészeken tesztelték a tapaszt. Megmérték a pulzusértékeket, az izommozgást, a szív- és érrendszeri aktivitást, valamint más egészségügyi paramétereket, miközben az alanyok olyan hétköznapi tevékenységeket végeztek, mint a séta, a torna, vagy akár csak a vízivás. Az eszköz végig pontos és érzékeny volt; olyannyira, hogy a kutatók az érintett izomcsoportot (az adott testrészen szorosan elhelyezkedő izmok összességét) szintén azonosítani tudták a különböző testmozgások során.
A tapasz átlagon felül tartós, hiszen a kísérletek szerint százezer működési ciklus után is jól teljesített, különböző körülmények között - beleértve a heves esőt, a test izzadását, a nagy mechanikai igénybevételt és az eredeti hosszának 3,5-szeresére nyújtását. Ami pedig az energiaellátását illeti, gyakorlatilag önellátó, hiszen a test mozgása során fellépő biomechanikus erőt alakítja elektromossággá. Az önmagában generátorként is működő eszközhöz tehát nincs szükség beépített akkumulátorokra, mint az okosórák esetében.
Mindezek a tulajdonságok az elektrokardiogramok és más nehéz orvosi diagnosztikai eszközök ideális helyettesítőjévé teszik a tapaszt, minden elképesztő tulajdonsága ellenére szuper megfizethető terméknek ígérkezik. A tudósok azt állítják, hogy egyetlen általuk készített okostextilből készült tapasz kevesebb mint 3 dollárba, vagyis kb. 1000 forintba fog kerülni. Persze még további optimalizálásra szorul: az UCLA kutatói jelenleg azon dolgoznak, hogy könnyebbé, jobbá és emberi használatra alkalmasabbá tegyék.
Gábor János
A főoldali kép illusztráció: az UCLA korábbi találmánya, egy inzulinadagoló tapasz
Hozzáteszem, egyedüli magyarként, ugyanis a mezőny többi hazai szereplője (Hungaria, Kreinbacher és Szenpéteri borpince) ezüstérmek boldog birtokosaként állhatott a dobogó második fokán.
A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség 68. közgyűléséhez kapcsolódó kiállításon Magyarország koordinálásával készült el az EU standja, amelyen kiállítóként az Európai Bizottság mellett Magyarország, Görögország, Litvánia és Svédország jelent meg.
