зачем нужен сенсор для руки
Ученые разработали электронные сенсоры, которые можно наносить на кожу человека
Международная группа исследователей разработала электронные схемы, которые можно печатать прямо на коже человека, чтобы контролировать жизненно важные функции. Эта работа может стать следующим шагом в развитии носимой электроники.
Ученые использовали способ спекания наночастиц серебра при комнатной температуре для создания схем непосредственно на коже. Обычно спекание частиц серебра происходит только при температуре 300 градусов по Цельсию. При добавлении наночастиц температура снижается до 100 градусов. Однако группа использовала в работе вспомогательный слой, состоящий из биоразлагаемой полимерной пасты и таких добавок, как диоксид титана или карбонат кальция. Положительные электрические заряды в этом слое нейтрализовали отрицательные, которые наночастицы серебра могли накапливать из других соединений. В итоге для печати электронной схемы потребовалось значительно меньше энергии.
В ходе экспериментов ученые поместили схемы из серебряных наночастиц и слой спекающего вещества на деревянный штамп, который они прижали к тыльной стороне руки человека. Затем они использовали фен для охлаждения, чтобы испарить растворитель. Отмечается, что датчики не смываются с кожи несколько дней, если пользоваться холодной водой, но выводятся с горячим душем.
Такие схемы могут помочь исследователям измерить температуру тела, влажность кожи, кислород в крови, частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, артериальное давление и электрические сигналы организма, такие как показания электрокардиограммы (ЭКГ или ЭКГ) человека. Исследователи отметили, что данные этих датчиков были такими же или даже лучше, чем данные, которые получили с помощью обычных измерителей.
Ученые использовали эту технику для изготовления гибких схем на бумажной карте, к которой они добавили чип для обеспечения беспроводной связи. Они прикрепили эту гибкую печатную плату на бумажной основе к внутренней стороне рукава рубашки человека и показали, что она может собирать и передавать данные с датчиков, напечатанных на коже.
Ученые из Мельбурнского королевского технологического университета, между тем, разработали систему искусственных датчиков, имитирующих различные сенсоры кожи человека. Они улавливают давление, температуру и боль. Ожидается, что эти разработки можно будет применять в протезировании и в робототехнике.
Пульсоксиметр: что важно знать об этом приборе
Зачем знать, сколько кислорода в крови?
Сатурация косвенно может рассказать о том, насколько хорошо работают легкие. Она не объяснит, в чем проблема, но поможет вовремя насторожиться.
Как работает пульсоксиметр?
Пульсоксиметр определяет, насколько яркая наша кровь. Чем ярче – тем больше кислорода. Артериальная кровь более яркая, потому что в ней кислорода больше. В венозной крови – меньше – и она более темная. Эта особенность лежит в основе работы пульсоксиметра.
На одной стороне прибора находится источник света, а на другой – принимающий датчик. Когда вы кладете палец в пульсоксиметр, он пропускает световые волны разной длины через пульсирующую кровь. Эти лучи просвечивают гемоглобин – белок красных кровяных клеток, который переносит кислород. Не весь гемоглобин присоединяет кислород, но «пустого» белка в норме меньше.
Оксигемоглобин и гемоглобин без кислорода поглощают световые волны разной длины. Пульсоксиметр анализирует количество пропущенного света и переводит информацию в цифры. Так мы узнаем, сколько процентов нашего гемоглобина насыщено кислородом.
Какие цифры считаются нормой?
Сатурация от 95% и выше считается нормой здоровых людей.
В некоторых ситуациях насыщение крови кислородом может быть и ниже. Это возможно при хронических проблемах с дыхательной системой. Например, хронической обструктивной болезни легких, которая часто встречается у курильщиков. Обычно организм таких людей адаптирован к более низким показателям сатурации.
Что может пойти не так?
Показатели пульсоксиметра могут снижаться не только из-за низкого уровня кислорода в крови. Вот несколько возможных проблем, на которые стоит обратить внимание.
Накрашенные ногти
Лак для ногтей может повлиять на точность считывания данных. Особенно пульсоксиметр не любит голубой, бежевый, фиолетовый и белый лаки. То же касается татуировок на кончиках пальцев или синяков: они могут снижать показатели кислорода.
Кстати, очень длинные или искусственные ногти тоже могут стать помехой. Они затрудняют правильное введение пальца в зажим.
Холодные руки и низкое давление
Холод сужает сосуды и кровь по пальцу проходит медленнее. То же самое происходит при сниженном «верхнем» давлении, меньше 80 мм.рт.ст. Кровь просто не успевает доходить до кончиков пальцев с нужной скоростью. Пульсоксиметр не может считать пульсовую волну и выдает неверные результаты.
Не тот палец и лишние движения
Для точного измерения палец должен быть хорошо зафиксирован в пульсоксиметре. Хорошо – это значит, не слишком туго и не слишком свободно. Для этого стоит выбрать правильный палец и не двигать рукой. Если вы приподнимите руку или будете проводить измерение на весу, сатурация на мониторе может оказаться ниже, чем есть на самом деле.
Небольшой эксперимент показал, что правильнее всего измерять уровень кислорода в крови на среднем пальце ведущей руки. Разница по сравнению с мизинцем и со средним пальцем неведущей руки оказалась существенной.
Это значит, если вы правша, цепляйте прибор на средний палец правой руки, если левша – левой. Впрочем, в больнице часто используют пульсоксиметр на указательном или безымянном пальце. Такое тоже не возбраняется. Большой палец не подходит, потому что может быть плохо зафиксирован между пластинок пульсоксиметра.
Лишний свет
Если использовать прибор при слишком ярком свете – дневном или искусственном – он может исказить показатели сатурации. Об этом предупреждает ВОЗ. Важно, чтобы никакой дополнительный источник света не проник между зажимами. Для этого надо плотно зафиксировать палец, чтобы он не проскальзывал между пластинками, и не держать руку прямо под источником света.
Неработающие батарейки
Очевидный момент, который можно случайно упустить.
Как избежать ошибок в измерении?
Если вам кажется, что пульсоксиметр ошибается, проверьте его на других людях, которых вы считаете здоровыми.
Что такое сенсор Фристайл Либре на руке
Система флэш-мониторинга глюкозы Фристайл Либре позволяет отслеживать уровень концентрации сахара в межклеточной жидкости. Пациенты, у которых диагностирован сахарный диабет, могут использовать сенсорный прибор вместо обычного глюкометра.
Входящий в комплект системы компактный датчик можно прикрепить на предплечье или на участок позади плеча. Это даёт дополнительное удобство при ношении. Он основан на малоинвазивной технологии, при которой не требуется прокол пальца. Также в набор FreeStyle Libre входит считыватель (ридер).
Преимущества сенсорного датчика Фристайл Либре
Главные плюсы датчика заключаются в следующем:
Стрелка на датчике показывает снижение или увеличение уровня глюкозы в данный момент времени. Также она помогает определить направление и скорость колебания её уровня. Сенсор подлежит замене каждые 14 дней. Он может использоваться как взрослыми, так и детьми. Во время его ношения можно снимать показания данных много раз.
Прибор практически невесомый и компактный. Его удобно держать в руке и носить с собой. Для обзора полной картины гликемического профиля за последние 90 дней нужно менять датчик каждые 2 недели.
Сенсор Фристайл Либре не требует дополнительной калибровки пользователем. Это объясняется тем, что все датчики имеют приблизительно одинаковую чувствительность, а сама калибровка производится на предприятии. При измерении не возникает дискомфорта или локальных воспалений. Прибор даёт небольшую задержу в передаче информации и показывает минимальные неточности в результатах.
В набор сканера FreeStyle Libre входит считыватель (ридер) и два компактных сенсорных датчика. Сенсор крепится на предплечье или за плечом, что даёт преимущество при ношении.
Прищепка на палец: что такое пульсоксиметр и поможет ли он выявить COVID-19
Благодаря пандемии коронавируса о маленьких приборчиках для измерения уровня кислорода в крови, пульсоксиметрах, узнали почти все жители страны. Если раньше их использовали только медицинские работники, то сейчас любой может купить это устройство и хранить его в аптечке рядом с градусником. «Клопс» выяснил, нужно ли обычному калининградцу иметь пульсоксиметр дома и поможет ли он выявить COVID-19.
Зачем и кому он нужен?
Пульсоксиметры используют для обнаружения скрытой гипоксии — пониженного содержания кислорода в организме. Они нужны при кислородной терапии, после операций, во время наркоза, при острых и хронических заболеваниях лёгких и сердца. В неонатологии — для присмотра за недоношенными новорождёнными.
Здоровому человеку пульсоксиметр не нужен. Но при лечении коронавирусной инфекции в домашних условиях желательно иметь, чтобы своевременно распознать осложнение. До приобретения желательна предварительная консультация врача», — пояснил заведующий кафедрой терапии медицинского института БФУ имени Канта, доктор медицинских наук Роберт Богачёв.
Помогает ли он обнаружить коронавирус на дому?
Врач скорой помощи Иван Скобей рассказывает, что прибор прост в использовании — надевается на палец, просвечивает его насквозь маленьким светодиодом и за несколько секунд определяет уровень кислорода по цвету крови. Если показатель ниже 93%, человек должен быть госпитализирован.
Это несложный прибор в использовании, он похож на глюкометр — прищепка с монитором, которая надевается на палец. Можно держать его дома, но это более актуально, если человек болеет, есть температура, одышка, потеря обоняния. Если есть симптомы коронавирусной инфекции, тогда сатурацию можно определять дома. Если она будет ниже порога, есть показания к вызову скорой и госпитализации», — говорит Иван Скобей.
При этом помочь выявить коронавирус пульсоксиметр не сможет.
Пульсоксиметры не выявляют коронаровирус ни на каком этапе болезни. При коронаровирусной инфекции прибор нужен для выявления осложнения — тяжести поражения лёгких — и решения вопроса о госпитализации. При показаниях пульсоксиметра 90−93% обычно требуется госпитализация, норма сатурации — 95-98%», — говорит Роберт Богачёв.
Врачи скорой помощи и до пандемии коронавируса достаточно активно использовали эти приборы, но сейчас стали делать это ещё чаще.
Это нужно, чтобы определить, например, пневмонию, что сейчас очень актуально. Сейчас скорая приезжает на вызов и пользуется пульсоксиметрами. Так было и до пандемии, сатурацию определяют и при хронических заболеваниях сердца, бронхо-лёгочной системы, астме, при хронической сердечной недостаточности. Раньше это не так часто использовалось, может, раз в смену, а сейчас это практически каждый вызов», — говорит Иван Скобей,
Почему один пульсоксиметр стоит 600 рублей, а другой — 12 тысяч?
Найти пульсоксиметры в Калининграде непросто — их либо нет в наличии, либо осталось несколько штук. Модели разные по цвету, форме и стоимости. Встречаются приборы за 6,5 и 12 тысяч рублей, можно заказать из Москвы за две тысячи или поискать на Aliexpress или Ozon за 600 рублей.
Цена зависит от модели — портативная, стационарная, характера программного обеспечения. В домашних условиях при необходимости достаточно иметь портативный», — пояснил Роберт Богачёв.
В России коронавирус подтвердился ещё у 15 971 человека
Что такое пульсоксиметр?
Пульсоксиметр – это прибор медицинского назначения контрольно-диагностического типа. Используется для установки уровня кислорода гемоглобина крови, что позволяет своевременно диагностировать патологии, вызванные гипоксией (недостаточным количеством кислорода). Бывает портативным (для домашнего использования) и стационарным (для медицинских учреждений).
Пульсоксиметрия – полезный вид мониторинга кардио-респираторной системы, повышающий безопасность больного. Процедура не показывает частоту дыхания и дыхательный объем, артериальное давление и сердечный выброс. Маленькая фотометрическая лаборатория предназначена для изучения цвета крови оптическим методом.
Область использования и принцип работы
Кислород необходим организму человека для обмена веществ в организме. Без него не происходит синтез АТФ. Вдыхаемый воздух поступает в легкие, откуда переносится по капиллярам. Средний процент насыщенности – 95-98%. Если уровень кислорода снижается до 94%, то возникает необходимость в назначении медикаментозной терапии. Неотложная медицинская помощь необходима при достижении 91%.
Методика пульсометрии подразумевает использование медицинского пульсоксиметра, оснащенного датчиком периферического типа, в котором размещается источник света. Степень поглощения кислорода зависит от уровня насыщенности гемоглобина. К каждой молекуле Hb присоединяется только четыре молекулы кислорода. В соответствии с этим критерием фоторедактор фиксирует изменения цвета крови. Разработаны также пульсоксиметры, которые используются только для измерения уровня метгемоглобина или карбоксигемоглобина – СО-оксиметр.
Пульсоксиметр измеряет частоту пульса и сатурацию (насыщение) кислородом капиллярной крови. Аппарат записывает сокращения сердца в виде простого графика и в случае гипоксии подает тревожный сигнал. Неинвазивность и простота использования пульсоксиметра делают устройство незаменимым для однократных тестов и ведения длительных мониторингов. Принцип работы пульсоксиметра основан на просвечивании мягких тканей световыми лучами с разделением на инфракрасные (940 нм) и красные (660 нм) длины волн.
Пульсоксиметр нужен для:
Преимущества заключаются в интуитивно понятном интерфейсе и возможности длительного мониторинга показателей. Пациенты могут купить пульсоксиметр и пользоваться прибором самостоятельно. Все аппараты обладают памятью. Полученные результаты переносятся на компьютер, что очень удобно для домашнего использования, т. к. позволяет предоставить получаемые результаты врачу.
Пульсоксиметр представляет собой систему раннего оповещения. Периодический контроль уровня насыщения гемоглобина кислородом позволяет выявить гипоксию намного раньше, чем появятся клинические признаки, например цианоз (посинение языка и губ).
Как пользоваться пульсоксиметром
Медицинский контрольно-диагностический прибор легко использовать самостоятельно. Главное преимущество – отсутствие необходимости забора крови для получения данных. Оксиметры пульсовые бывают двух типов – многоразовые и одноразовые. Многоразовые устройства незаменимы для пациентов, проходящих кислородную терапию. Больной самостоятельно осуществляет контроль показателей O2 в крови. Пульсометрия позволяет своевременно выявить происходящие в организме нарушения и вовремя обратиться к врачу.
Портативные пульсоксиметры заряжаются от электросети или работают от батареек АА. Измерить частоту сердечных сокращений и индекс сатурации можно самостоятельно или же воспользоваться помощью близких. Можно использовать для больных, находящихся в бессознательном или тяжелом состоянии.
Правила применения пульсоксиметра:
На монитор пульсоксиметра будет выведен уровень кислорода в гемоглобине и показатели сердцебиения. После окончания измерительной процедуры прибор нужно выключить.
На работу пульсоксиметра влияет ряд факторов: дрожь, внешний свет, ритм и частота пульса, а также патологический гемоглобин. С помощью прибора нельзя судить о степени вентиляции. Пульсоксиметр позволяет показывать только степень оксигенации. Не следует упускать из вида задержку признаков гипоксии при обструкции дыхательных путей.
Пульсоксиметры на палец
Измерительная процедура проводится оптическим методом. В датчике устройства установлен излучатель, подающий две световые волны инфракрасного и красного диапазона в венозную кровь. Определенную часть света поглощает гемоглобин крови, что зависит от уровня насыщенности O2. Непоглощенные волны улавливаются фотодатчиком. В микропроцессоре напальчного пульсоксиметра происходит анализ степени поглощенности. Информация о частоте пульса и кислородной сатурации выводится на экран устройства.
Пальцевые пульсоксиметры закрепляются на указательном пальце руки. На одной конечности не нужно устанавливать одновременно манжету и датчик. Это может привести к искажению полученного результата. На ткани пальца не должно быть оказано избыточное давление. Вставлять палец в отверстие пульсоксиметра нужно до упора. Фотоприемник и светодиод должны быть расположены на одной прямой, напротив друг друга.
Детские пульсоксиметры
Для использования измерительно-диагностического прибора не нужно иметь медицинское образование. Неонатальные пульсоксиметры незаменимы при необходимости определения уровня кислорода в крови у новорожденных детей и частоты пульса. Такой подход позволяет вовремя купировать приступы и начинать лечение.
Родители по заслугам оценивают достоинства пульсоксиметров для детей, т. к. приборы исключают необходимость в постоянном посещении лаборатории для сдачи крови на анализ. Приобретя детский пульсоксиметр, родители смогут постоянно контролировать сатурацию крови у детей.
Аппарат медицинского назначения прост в эксплуатации. В процессе проведения процедуры болевые ощущения и дискомфорт отсутствуют. Благодаря этому использовать устройство можно даже во время сна.
Производители
Наиболее востребованный пульсоксиметр для новорожденных – Onyx. Аппарат подходит для детей с весом до 2 кг. Датчик в этом случае не фиксируется на пальце, а прикладывается к ступне. Полученный результат будет максимально точным, независимо от того, к какой части тела был приставлен датчик.
Пульсоксиметры «Армед» предназначены для проведения единичных измерений. Приборы используются в стационарных условиях для контроля пациентов с хроническими заболеваниями органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Модель YX300 предназначена для фитнес-центров и спортзалов, для контроля уровня физической нагрузки.
Где можно приобрести
Предлагаем заказать пульсоксиметры с регистрационным удостоверением по доступной цене. Все приборы соответствуют комплекту регистрационной документации в соответствии с установленными требованиями Федеральной службой в сфере социального развития и здравоохранения. Предварительно следует проконсультироваться с врачом. Если провести диагностику нужно однократно, тогда целесообразнее будет обратиться в клинику.