Термометр проведет сеанс терапии

Американские ученые изобрели новое устройство, которое позволит быстро и точно измерить температуру человеческого тела. Эту тонкую и гибкую пластинку с интегральной схемой электронных элементов, которая может плотно прилегать к телу, разработчики назвали "диагностической кожей". Интересно, что этот прибор способен измерять не только температуру…

Фото:

До сих пор основным методом медицинской диагностики состояния организма является измерение температуры пациента — так можно выявить множество процессов (например, воспалительный) при которых она отклоняется от нормального значения. Однако такого измерительного прибора, который бы сочетал в себе точность и удобство в использовании так и не создано. Классические ртутные (или появившиеся недавно электронные) являются достаточно точными, но неудобными — при измерении температуры с их помощью пациент должен сохранять неподвижность.

В то же время появившиеся недавно наклеиваемые на кожу инфракрасные сенсоры лишены этого недостатка — они спокойно измеряют температуру и в то время, когда человек двигается. Однако беда заключается в том, что общая точность измерений такими приборами весьма и весьма низкая. Возникает вопрос — можно ли найти некий компромиссный вариант, сочетающий в себе все лучшие качества представителей двух вышеназванных групп измерительных устройств, и лишенный большинства недостатков данных приборов?

Недавно исследователи из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне и Национального института биомедицинской визуализации и биоинженерии (США) заявили о том, что им удалось найти этот самый компромиссный вариант, который сочетает все достоинства разных приборов и практически лишен их недостатков. Ученые назвали свою разработку "диагностической кожей", хотя больше всего она напоминает… переводную татуировку, выполненную в виде интегральной схемы. Хотя последнее, впрочем, не удивительно, поскольку прибор интегральной схемой и является.

"Диагностическая кожа" представляет собой тонкую полимерную пластинку, которая содержит множество ультратонких электронных элементов. В основном это транзисторы и электронные сенсоры, работающие по принципу термопары (когда контакт между металлами с разной электроотрицательностью создает контактную разность потенциалов, зависящую от температуры) — такие элементы фиксируют изменение сопротивления проводника (то есть нашего организма) при скачках температуры внутри него. Сама пластинка плотно прилегает к поверхности тела — поэтому-то ее и назвали "кожей".

Встроенные сенсорные элементы этой пластинки позволяют как измерять общую температуру тела, так и определять интенсивность потоотделения — это происходит за счёт подачи импульсов на интегрированные нагревательные элементы. Кроме того, эти же нагревательные устройства могут так же устраивать сеансы термальной терапии на определенных участках тела — например на тех, которые подверглись сильному переохлаждению. Для этого нужно просто изменить режим работы устройства — с диагностического на нагревательный.

Проведя серию тестовых испытаний, ученые выяснили, что точность измерения температуры этой пластинкой сравнима не только с точностью, которую обеспечивают ртутные термометры, но и с той, что выдают популярные нынче инфракрасные измерительные приборы — которые определяют температуру человека без непосредственного контакта с его телом. Однако, по уверениям разработчиков, возможности диагностической кожи этим не исчерпываются. В перспективе данное устройство сможет измерять такие параметры человеческого организма, как содержания сахара в крови, уровень гемоглобина и насыщения крови кислородом — ведь все это можно определить, исследуя химический состав человеческого пота. Просто нужно будет добавить в схему еще несколько различных детекторов.

Также разработчики планируют в дальнейшем оснастить данную пластинку индукционными катушками для беспроводной передачи энергии и, кроме того, микроскопическую антенну. Последняя нужна для того, чтобы передавать результаты измерений через беспроводные сети на персональные компьютеры или смартфоны. Таким образом, пациент сможет узнать результаты диагностики в реальном времени. А если учесть еще и то, что "диагностическую кожу" можно носить на теле круглосуточно (она не вызывает раздражения покровов человека), то получается, что этот прибор при желании будет постоянно докладывать человеку о том, что происходит в его организме.

Читайте также: Люди встроены в беспроводные сети

Ученые уверенны, что это устройство будет пользоваться популярностью не только у профессиональных медиков, но и у обычных людей — ведь каждый из нас хочет знать о том, здоров он или нет, не посещая при этом ежедневно поликлинику. Сейчас уже идет разработка ПО для компьютеров и смартфонов, которое позволит принимать данные от "диагностической кожи". А первую партию полностью укомплектованных образцов данного устройства планируется выпустить уже в конце следующего года…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"