این سنسور نانومتری با جایگزینی ECG سلامت قلب را پایش می‌کند

صدای ضعیف و نامحسوسی که قلب و ریه‌ها تولید می‌کنند در عین حال که نامحسوس هستند، اطلاعت مهمی از وضعیت سلامت عمومی بدن را نشان می‌دهند. اکنون محققین موفق شده‌اند سنسور بسیار بسیار کوچکی تولید کنند که تحلیل صدا و سیگنال‌های تولید شده از این دو ارگان حیاتی را ساده‌تر می‌کند.

دانشمندان دانشگاه جورجیا تک می‌گویند این سنسور به اندازه یک کفشدوزک بوده و می‌توان آن را به هر لباسی متصل کرد. در عمل کارکرد این سنسور مشابه الکتروکاردیوگرام است و به کمک پچ‌های الکترودی که به بدن متصل می‌شود، سیگنال‌های الکتریکی حاصل از فعالیت‌های قلبی را نشان می‌دهد. در نهایت به کمک تحلیل و بررسی این سیگنال‌ها می‌توان ریتم ضربان قلب، جریان خون و دیگر معیارهای مهم ارگان‌های حیاتی بدن را به دست آورد.

فرخ ایازی پروفسور دانشگاه جورجیا تِک، سرپرست ارشد این تحقیقات، می‌گوید:

«در حال حاضر پزشکان به کمک الکتروکاردیوگرام‌ها می‌توانند اطلاعات به دست آمده از قلب را تحلیل کنند. البته الکتروکاردیوگرام‌ها تنها محدود به پایش پالس‌های الکتریکی هستند. قلب یک سیستم مکانیکی است که در آن عضلات خون را پمپاژ می‌کنند و رگ‌ها نیز باز و بسته می‌شوند. صدا و حرکت به خصوصی که از این فرایندها منتشر می‌شود، توسط الکتروکاردیوگرام تشخیص داده نمی‌شوند. همچنین الکتروکاردیوگرام‌ها نمی‌توانند کارکرد ریه‌ها را تشخیص دهند.»

سنسوری که ایازی و تیمش توسعه داده‌اند، می‌تواند مشکلات الکتروکاردیوگرام‌ها را جبران کند. این سنسور از دو لایه بسیار ریز سیلیکون تشکیل شده که فاصله بین آن‌ها تنها ۲۷۰ نانومتر یا ۵ هزارم قطر موی انسان است. این دو لایه به عنوان الکترود عمل کرده و در صورت تشخیص صدا و لرزش‌های مختلف بدن، ولتاژ مشخصی را در قالب یک جریان از میان خود عبور می‌دهند.

بر اساس گفته‌های محققین، این سنسور می‌تواند تفاوت بین صدای تولید شده توسط ارگان‌های بدن را از صداهای محیطی تشخیص داده و با تبدیل صدای داخل بدن به سیگنال‌های الکتریکی قابل خواندن، سلامت و وضعیت عمومی قلب و ریه شخص را اعلام کند. ایازی در ادامه می‌گوید «اگر این سنسور به پوست یا لباس هم برخورد کند، صدای حاصل از اصطکاک را تشخیص نمی‌دهد، ولی به صدای منتشر شده از داخل بدن بسیار حساس بوده و می‌تواند لرزش‌ها و صدها را از روی لباس نیز تشخیص دهد».

از توانایی‌های این سنسور می‌توان به تشخیص ضربان قلب، نرخ تنفس و صدای ریه‌ها اشاره کرد. در کنار این‌ها، سنسور می‌تواند فعالیت‌های کاربر ماند راه رفتن را نیز تشخیص داده و با همگام‌سازی داده‌های به دست آمده از ریه و قلب شخص، تصویری کلی از سلامت عمومی کاربر را ارائه کند. محققین عقیده دارند در آینده می‌توانند از این سنسور برای تشخیص فشار خون نامنظم و رشد یک سلول سرطانی در ریه نیز بهره ببرند.