Un dispositivo smart da indossare, che monitora con precisione il cuore per giorni

Un gruppo di ricercatori dell'Università del Texas ha realizzato un dispositivo indossabile flessibile e sottile che monitora per giorni la salute cardiaca con funzioni combinate di elettrocardiografo e sismocardiografo. Un'app mostra sullo schermo dello smartphone il cuore che batte in tempo reale.

I problemi cardiaci e le soluzioni hi-tech per individuarli sono al centro di molte ricerche. L’ultima in ordine di tempo è stata pubblicata dalla University of Texas di Austin e riguarda una tecnologia indossabile realizzata in materiale elastico e leggero per monitorare la salute del cuore. La ricerca, guidata da Nanshu Lu nella Cockrell School of Engineering, è stata pubblicata sulla rivista scientifica Advanced Science, e ha attirato l’attenzione perché riguarda quello che è stato definito un e-tattoo, un tatuaggio elettronico. In pratica si tratta di un dispositivo indossabile basato su grafene, che può essere posizionato sulla pelle e misura una varietà di parametri, dai segnali elettrici a quelli biomeccanici.

Il dispositivo è così leggero ed estensibile che può restare posizionato sul cuore per periodi prolungati, arrecando al paziente poco o alcun disagio. Misura la salute cardiaca facendo simultaneamente letture di elettrocardiografo e sismocardiografo. La maggior parte degli utenti sa che cos’è l’elettrocardiogramma (ECG), che registra i tassi di attività elettrica prodotta ogni volta che il cuore batte. Pochi hanno dimestichezza con la sismocardiografia (SCG), che è una tecnica di misurazione che usa le vibrazioni del torace associate ai battiti del cuore. Le letture ECG da sole non bastano sono abbastanza per determinare la salute del cuore, ma forniscono informazioni aggiuntive se combinate con le registrazioni di segnali SCG. Quest’ultima in sostanza agisce come una sorta di “controllo di qualità” delle letture ECG.

I dispositivi indossabili per il rilevamento dell’ECG non sono una novità, ma quelli esistenti non sono realizzati con materiali estensibili, quindi risultano scomodi da indossare. L’e-tattoo del professore Lu, invece, è realizzato con un polimero piezoelettrico chiamato fluoruro di polivinilidene, che è flessibile. Genera la propria carica elettrica in risposta a stress meccanici e include anche una tecnologia di correlazione delle immagini digitali 3D che viene utilizzata per mappare le vibrazioni del torace, al fine di identificare la migliore posizione sul petto.

Altro vantaggio non trascurabile è che questo dispositivo può essere indossato per giorni, fornendo un monitoraggio cardiaco costante. Il lavoro non è ancora terminato, perché occorrono perfezionamenti sul metodo di raccolta e archiviazione dei dati per il dispositivo, oltre che per alimentare il dispositivo in modalità wireless per lunghi periodi. Di recente è stata realizzata un’app per smartphone che memorizza i dati in modo sicuro e può anche mostrare il cuore che batte sullo schermo in tempo reale.