شارك
الرئيسية
ابتكر باحثون من المعهد الأميركي للفيزياء مستشعراً صغيراً وحساساً، يعتمد على نظام كهروكيميائي، يمكن ارتداؤه لمراقبة القلب والجهاز التنفسي باستمرار، ونُشر البحث في دورية «أبلايد فيزيكس ليتر» العلمية أمس؛ الثلاثاء.
يعتمد هذا المستشعر؛ الصغير وغير المكلف، على نظام كهروكيميائي يتضمن شكلَين أيونيَين من اليود، «I-» و «I3-»، يتم وضع هذا المحلول؛ الحاوي على هذه الأيونات المنحلة بالكهرباء، في تجويف دائري صغير مُغطى بغشاء رقيق مرن، مما يسمح باكتشاف الحركات الدقيقة التي تنشأ من ضربات القلب، والتنفس عند وضعه على صدر المريض. تؤدي هذه الحركات إلى تحريك المحلول نحو قناة ضيقة في الجهاز، ويتم اكتشاف الحركة كهربائياً بواسطة أربعة أقطاب بلاتينية.
تم تصنيع جسم المستشعر من مادة «إيكوفليكس 00-20»؛ وهي سيليكون مطاط ناعم وقوي يُستخدم على نطاق واسع طبياً في تقويم العظام والأطراف الصناعية، وتم إنشاء القالب المكوّن من حجرة دائرية وقناة ضيقة مرتبطة بها باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، ثم سُكِبت مادة «الإيكوفليكس 00-20» في القالب لتشكيل جسم المستشعر، واستخدم الباحثون حقنة لملء الحجرة بمحلول أيونات اليود.
يمكن اكتشاف التنفس بواسطة هذا الجهاز بطريقتين مختلفتين؛ أولاً، وبسبب قدرة المستشعر على التمدد، فإنه ينكمش عندما يتقلص الصدر ويتوسع أثناء التنفس، ويعمل كمستشعر إجهاد. الطريقة الثانية تتم عن طريق تغير حجم تجويف الصدر أثناء التنفس، مما يؤدي إلى تعديل إشارة نبضات القلب، وهكذا يتم الكشف عن التنفس بشكل غير مباشر من خلال التغيرات في ضربات القلب.
يبلغ عرض المستشعر 28 مم فقط، وهو آمن على الجلد، ويمكن توصيله بجسم المريض مباشرةً، وهو قادر على كشف نبضات القلب بحساسية عالية، ويشير المؤلفون إلى أنه من المحتمل استخدام جهاز الاستشعار الخاص بهم لتشخيص أمراض الجهاز التنفسي؛ التي تؤدي إلى ضيق التنفس، مثل كورونا.