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एक नया पहनने योग्य उपकरण दिल की विफलता से संबंधित शारीरिक मापदंडों की वास्तविक समय की निगरानी को सक्षम बनाता है

दुनिया भर में हृदय रोग के लगभग 64 मिलियन मामले हैं। अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन के अनुसार, संयुक्त राज्य में 6.2 मिलियन वयस्कों को हृदय रोग है, और यह संख्या 2030 तक बढ़कर 8 मिलियन होने की उम्मीद है। दिल की विफलता एक प्रगतिशील नैदानिक ​​​​सिंड्रोम है जो हृदय की संरचनात्मक असामान्यताओं की विशेषता है, जिसमें हृदय की विफलता भी शामिल है। यह शरीर की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त रक्त पंप करने में असमर्थ होता है।

वर्तमान में दो हार्ट फेल्योर मॉनिटरिंग सिस्टम हैं। हालांकि, वे महंगे हैं और जोखिम पैदा करते हैं क्योंकि उन्हें शल्य चिकित्सा द्वारा त्वचा के नीचे प्रत्यारोपित किया जाता है। इसके अतिरिक्त, दिल की विफलता के लगभग आधे रोगियों को या तो इम्प्लांटेबल डिवाइस की आवश्यकता नहीं होती है या वे इन उपकरणों द्वारा प्रदान की जाने वाली छाती (गर्दन और पेट के बीच का क्षेत्र) की निगरानी के योग्य नहीं होते हैं। चौबीसों घंटे दिल की विफलता की प्रगति की निगरानी के लिए गैर-इनवेसिव उपायों की महत्वपूर्ण आवश्यकता है।

फ्लोरिडा अटलांटिक यूनिवर्सिटी कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस के शोधकर्ता, एफएयू के क्रिस्टीन ई। लिन कॉलेज ऑफ नर्सिंग के सहयोग से, दिल की विफलता से जुड़े सभी शारीरिक मापदंडों की निरंतर, वास्तविक समय की निगरानी में सक्षम एक नए पहनने योग्य उपकरण का एक प्रोटोटाइप विकसित किया गया है।

तकनीक छाती प्रतिबाधा, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी), हृदय गति और गति का पता लगाने के लिए कमर के चारों ओर पहनी जाने वाली एक हल्की बेल्ट में लगे सेंसर पर आधारित है। इन मापदंडों का पता लगाने के लिए सिस्टम विभिन्न सेंसर का उपयोग करता है। दिल की विफलता की प्रगति की निगरानी के लिए थोरैसिक प्रतिबाधा एक आवश्यक बायोसिग्नल है। इसी तरह, हृदय रोगों के निदान और भविष्यवाणी के लिए ईसीजी एक महत्वपूर्ण जैव-संकेत है। एक ईसीजी होल्टर मॉनिटर का उपयोग करके हृदय से विद्युत संकेतों को मापता है, जो बिंदु-की-देखभाल के उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है।

अध्ययन के लिए में प्रकाशित किया गया वैज्ञानिक रिपोर्टशोधकर्ताओं ने बैठने, खड़े होने, लेटने और चलने सहित विभिन्न स्थितियों में पहनने योग्य डिवाइस का परीक्षण किया। प्रत्येक स्थिति के लिए, क्रमशः प्रत्येक सेंसर के लिए परिणाम प्राप्त किए गए थे। दिल की विफलता के लक्षणों को निर्धारित करने में चयनित शारीरिक पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं।

नतीजे बताते हैं कि सभी सेंसर सभी अलग-अलग परिदृश्यों के लिए परिवर्तनों का ट्रैक रखते हैं। स्थिति संवेदक विभिन्न स्थितियों में स्थिति परिवर्तन को सही ढंग से हाइलाइट करता है और इसका उपयोग डिवाइस पहनने वाले की विभिन्न स्थितियों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। साथ ही, हृदय गति संवेदक लगातार हृदय गति को ट्रैक करता है। महत्वपूर्ण रूप से, डिवाइस ने थोरैसिक प्रतिबाधा में मिनट परिवर्तन को सही ढंग से हाइलाइट किया।

अधिकांश ईसीजी मॉनिटरों की तरह, पहनने योग्य का ईसीजी सेंसर गति के प्रति बहुत संवेदनशील था, खासकर चलते समय। हालांकि, चलते समय भी, ईसीजी सेंसर ने अपने क्यूआरएस कॉम्प्लेक्स (दिल के वेंट्रिकल्स के माध्यम से यात्रा करने वाले विद्युत आवेगों) के साथ-साथ आर पीक (क्यूआरएस कॉम्प्लेक्स अंतराल) को बनाए रखा, जो वेंट्रिकुलर हाइपरट्रॉफी के महत्वपूर्ण संकेतक हैं। बाईं ओर, मुख्य कार्डियक पंपिंग चैंबर मायोकार्डियल फाइबर के आकार में वृद्धि दर्शाता है।

हमारे बेल्ट मॉड्यूल में एकीकृत किए गए सभी सेंसर रोगी की दैनिक गतिविधियों को प्रभावित किए बिना आसानी से लंबे समय तक पहने जा सकते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, दिल की विफलता के लक्षणों की निरंतर, वास्तविक समय की निगरानी रोगियों और उनके स्वास्थ्य सेवा प्रदाताओं को रोगी के बिगड़ते स्वास्थ्य के प्रति सचेत कर सकती है। बदले में, स्वास्थ्य देखभाल प्रदाता रोगी को अस्पताल में भर्ती होने से रोकने के लिए दवाओं में हस्तक्षेप कर सकते हैं। »

वसीम असगर, पीएचडी, वरिष्ठ लेखक और एफएयू में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर।

शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि उनकी तकनीक में बढ़ी हुई विशिष्टता और उच्च संवेदनशीलता के साथ दिल की विफलता के लिए उच्च भविष्य कहनेवाला मूल्य होगा।

4 में से 1 दिल की विफलता के रोगियों को अस्पताल से छुट्टी मिलने के 30 दिनों के भीतर फिर से भर्ती किया जाता है, और आधे को छह महीने के भीतर फिर से भर्ती किया जाता है। पहनने योग्य स्वास्थ्य देखभाल उपकरण, जैसे कि हमारे द्वारा विकसित प्रोटोटाइप, लागत प्रभावी तरीके से अस्पताल में भर्ती होने की क्षमता को कम करने की क्षमता रखते हैं जो पहनने वाले के लिए सुरक्षित और सुविधाजनक भी है। »

मैरी एन लेविट, पीएचडी, सह-लेखक और एफएयू के क्रिस्टीन ई में सहायक प्रोफेसर। लिन कॉलेज ऑफ नर्सिंग।

अध्ययन के परिणामों के आधार पर, शोधकर्ता अब परीक्षण के दौरान दिल की विफलता की भविष्यवाणी करने के लिए एल्गोरिदम विकसित करने के लिए विभिन्न विषयों पर मॉड्यूल का परीक्षण कर रहे हैं।

शेख मोहम्मद आशेर इकबाल, पहले लेखक, शोध ने कहा, “यह पहनने योग्य हार्ट फेल्योर मॉनिटरिंग डिवाइस मेडिसिन में डॉ. असगर की माइक्रो और नैनोटेक्नोलॉजी लैब में मेरी प्राथमिक परियोजना है, जिसका संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे तेजी से बढ़ती हृदय रोग के लिए महत्वपूर्ण सामाजिक प्रभाव है।” एफएयू में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर साइंस विभाग में सहायक और पीएचडी छात्र ने कहा। . “हम एक गैर-इनवेसिव समाधान विकसित कर रहे हैं जिसका उपयोग सभी हृदय रोग रोगियों में बेहतर प्रबंधन, बेहतर निदान और बेहतर निदान के लिए किया जा सकता है जो जनता की सेवा कर सके। »

अध्ययन सह-लेखक इमाडेल्डिन महगौब, पीएचडी, टेकोर प्रोफेसर, और सारा ई। डू, पीएचडी, एफएयू में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान विभाग दोनों में एक सहयोगी प्रोफेसर हैं।

इस शोध को एफएयू में इंस्टीट्यूट फॉर सेंसिंग एंड एंबेडेड नेटवर्क सिस्टम्स इंजीनियरिंग (आई-सेंस) और एफएयू में कॉलेज ऑफ इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस द्वारा समर्थित किया गया था।

स्रोत:

फ्लोरिडा अटलांटिक विश्वविद्यालय

जर्नल संदर्भ:

इकबाल, एडीएम, और इस प्रकार आगे भी। (2022) दिल की विफलता से संबंधित कई शारीरिक मापदंडों को मापने के लिए एकीकृत सेंसर के साथ पहनने योग्य बेल्ट का विकास। वैज्ञानिक रिपोर्ट। doi.org/10.1038/s41598-022-23680-1.

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