- نشر باحثون مقيمون في أستراليا والهند مؤخرًا دراسة مع النتائج التي توصلوا إليها حول تطوير أقطاب كهربائية محسنة لأجهزة مراقبة القلب التي يمكن ارتداؤها.
- بحث العلماء في خيارات لتطوير قطب كهربائي “جاف”، والذي اعتقدوا أنه سيوفر فوائد أكثر من القطب الكهربائي “الرطب” القياسي.
- ووجد الباحثون أن الأقطاب الكهربائية ذات الأفلام الذهبية على شكل متاهة سداسية قدمت أكبر قدر من الفوائد.
مرض القلب هو
إحدى الطرق التي يحاول بها مقدمو الرعاية الصحية اكتشاف أمراض القلب أو منع الوفيات المرتبطة بأمراض القلب هي استخدام وحدات تخطيط القلب الكهربائي (ECG) لتتبع نشاط القلب. يستطيع الأطباء اكتشاف التغيرات في نشاط القلب من خلال تخطيط كهربية القلب (ECG) والتي قد تظهر دليلاً على عدم انتظام ضربات القلب أو عدم انتظام ضربات القلب.
بينما يرتدي بعض الأشخاص ساعات ذكية قادرة على تخطيط القلب لمراقبة نشاط القلب، يستخدم الأطباء عادة أجهزة تخطيط القلب داخل العيادة أو يطلبون من المرضى استخدام جهاز تخطيط القلب القياسي القابل للارتداء مثل جهاز هولتر.
مع جهاز مراقبة تخطيط القلب القياسي القابل للارتداء، تستخدم الوحدة أقطابًا كهربائية “رطبة” لقياس نشاط القلب. ينقل القطب الإشارات من خلال مادة هلامية.
يعتقد مؤلفو الدراسة أن هناك عيوبًا في الأقطاب الكهربائية الرطبة، وقد شرعوا في إنشاء قطب كهربائي “جاف” لا يعتمد على هلام لنقل الإشارات. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم جهازهم تقنية Bluetooth لإرسال النتائج إلى تطبيق الهاتف الذكي.
تظهر نتائجهم في مراجعات الفيزياء التطبيقية.
عندما يشتبه مقدمو الرعاية الصحية في احتمال إصابة شخص ما بمرض في القلب أو عندما يشكو شخص ما من ألم في الصدر أو خفقان القلب، قد يطلب الأطباء إجراء تخطيط كهربية القلب للحصول على قراءة للنشاط الكهربائي للقلب.
في الإعداد السريري، يقوم مقدمو الخدمة بوضع أقطاب كهربائية على الجسم وتوصيلها بجهاز تخطيط القلب، ويتم إجراء الاختبار على مدار بضع دقائق.
قد لا تلتقط عمليات تخطيط كهربية القلب (ECG) الأقصر التي يتم إجراؤها في العيادة جميع مشكلات القلب، لذلك قد يطلب مقدمو الخدمة من مرضاهم استخدام جهاز تخطيط كهربية القلب (ECG) يمكن ارتداؤه.
تحدث الدكتور بول دروري، طبيب القلب المعتمد والمدير الطبي المساعد للفيزيولوجيا الكهربية في مركز ميموريال كير سادلباك الطبي في لاجونا هيلز، كاليفورنيا، مع الأخبار الطبية اليوم وأوضح أهمية أجهزة تخطيط القلب القابلة للارتداء.
قال الدكتور دروري: “تعد أجهزة تخطيط القلب القابلة للارتداء أداة شائعة جدًا ومهمة جدًا من الناحية السريرية تستخدم لاكتشاف وتشخيص حالات عدم انتظام ضربات القلب المختلفة”. “بينما يسجل جهاز تخطيط القلب القياسي 10 ثوانٍ فقط من البيانات، يمكن ارتداء أجهزة تخطيط القلب القابلة للارتداء لمدة تصل إلى 30 يومًا، مما يزيد بشكل كبير من القدرة على اكتشاف هذه الإيقاعات.”
عندما يستخدم الأشخاص أجهزة مراقبة تخطيط القلب القابلة للارتداء، يتعين عليهم وضع مادة هلامية على الأقطاب الكهربائية عند وضعها في مكانها. يقول الباحثون إن هذه الأقطاب الكهربائية يمكن أن تسبب مشكلة للمستخدمين ويمكن أن تسبب تغيرات في الجلد أو تكون غير مريحة.
ولتحقيق هذه الغاية، أراد العلماء تطوير قطب كهربائي جاف لتخطيط كهربية القلب (ECG) القابل للارتداء والذي لا يحتاج إلى مادة هلامية.
قرر مؤلفو الدراسة استخدام طبقة رقيقة من الذهب في تصميم ثلاثي الأقطاب لأنه “يعطي ميزة إضافية تتمثل في وجود قطب كهربائي خامل كيميائيًا لجميع العمليات البيولوجية، وموصل للغاية، ومتوافق حيويًا”.
بالإضافة إلى ذلك، سمح الغشاء الذهبي للعلماء بإنشاء قطب كهربائي خفيف الوزن بمساحة سطح أكبر، مما يزيد من قدرته على التقاط إشارات تخطيط القلب.
بعد اختيار نوع المادة، قاموا بإنشاء أقطاب كهربائية بأشكال مختلفة واختبارها في أماكن مختلفة على جسم الشخص الخاضع للاختبار لمعرفة مدى أدائها.
صمم الباحثون ستة تصميمات للأقطاب الكهربائية للاختبار. وشملت هذه الأشكال:
- متاهة الثلاثي
- منحنى البيانو
- متاهة دائرية
- متاهة سداسية
- متاهة مربعة
- منحنى هيلبرت
قاموا باختبار الأقطاب الكهربائية الجافة في مناطق الصدر والرقبة في جسم المشارك وأثناء وجوده في أوضاع مختلفة، بما في ذلك الجلوس والوقوف.
كما قاموا بفحص الإشارات تحت محفزات مختلفة، بما في ذلك أثناء الراحة، وتحت المحفزات العقلية، والمحفزات الجسدية، ومجموعة من المحفزات العقلية والجسدية.
يقول المؤلفون إن تصميمات المتاهة السداسية والمتاهة المربعة ومنحنى هيلبرت كانت جميعها “مناسبة” ولكن المتاهة السداسية كانت الخيار الأفضل للنموذج الأولي بسبب “توافقها الأفضل نسبيًا وقدرتها على إقامة اتصال حميم على كل من الجزء الأمامي من الجسم”. الصدر والجزء الخلفي من منطقة الرقبة.
ويقولون أيضًا إن النتائج أظهرت أن تصميم المتاهة السداسية كان له نتائج مماثلة لوحدات تخطيط القلب التجارية عندما اختبروا النتائج مقابل نموذج Welch-Allyn ECG.
جعل الباحثون موضوع الاختبار يرتدي النموذج الأولي للمتاهة السداسية لمدة سبعة أيام للتأكد من أنه لا يسبب تغيرات في الجلد. وأفادوا بعدم اكتشاف أي “تهيج في الجلد أو طفح جلدي أو حساسية”.
في حين أن هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات، يقترح المؤلفون استخدامات محتملة للتصميم عبر إعدادات متعددة بما في ذلك “الأداء الرياضي، في رعاية الأطفال حديثي الولادة، وإعادة التأهيل، وقطاعات رعاية المسنين، ونقل المرضى، ومراقبة القلب للمرضى الذين يستخدمون أجهزة تنظيم ضربات القلب، والمرضى الذين يعانون من الخرف”.
عندما تحدث الدكتور دروري مع إم إن تيوتطرق إلى الأسباب التي تجعل المرضى يفضلون استخدام الأقطاب الكهربائية الجافة بدلاً من الأقطاب الكهربائية الرطبة.
وأشار الدكتور دروري إلى أن “تطوير الأقطاب الكهربائية الجافة سيكون مفيدًا جدًا لعدد من المرضى”. “يصاب العديد من المرضى بتفاعلات جلدية إما تجاه المادة اللاصقة أو الجل المستخدم مع الأقطاب الكهربائية المبللة بعد الاستخدام لفترة طويلة.”
وقال الدكتور دروري أيضًا أنه بمجرد أن يجف الجل، لا يمكنهم جمع المعلومات من الأقطاب الكهربائية.
وعلق الدكتور دروري قائلاً: “إن القطب الكهربائي القابل للتنفس والجاف من شأنه أن يزيد عدد المرضى ليشمل أولئك الذين يعانون من حساسية الجلد أو أولئك الذين يرغبون في البقاء نشيطين بدنيًا للغاية أثناء ارتداء مخطط كهربية القلب”.
في حين يعتقد الدكتور دروري أن الأقطاب الكهربائية الجافة يمكن أن تؤدي إلى قدرة عدد أكبر من الأشخاص على استخدام أجهزة تخطيط القلب القابلة للارتداء وتؤدي إلى الكشف المبكر عن مشاكل القلب، إلا أنه لاحظ أن الأقطاب الكهربائية الذهبية قد تكون باهظة التكلفة بالنسبة لبعض الأشخاص.
وأشار الدكتور دروري إلى أن “أجهزة تخطيط القلب الجافة تعتمد أيضًا على الذهب الموجود في الأقطاب الكهربائية، مما قد يؤدي على الأرجح إلى ارتفاع تكلفة المنتج”.
تحدث أيضًا أليكس ستارنز، الممرضة المسجلة للممارسة المتقدمة، والذي يعمل في جراحة الصدمات في مركز بيدمونت الطبي في روك هيل، ساوث كارولينا، إم إن تي حول الدراسة.
وعلق ستارنز قائلاً: “إن حجم المادة اللاصقة ونقصها سيجعل هذا أكثر راحة للمرضى عند ارتدائه ويزيد من احتمالية احتفاظهم به حتى يمكن مراقبتهم بشكل صحيح”.
وأشارت إلى أن “التصميم ثلاثي الأقطاب يجعله أكثر سهولة في الاستخدام ويترك مساحة أقل للخطأ في الموضع”.
في حين أن ستارنز معجبة بقدرات النموذج الأولي، إلا أنها لديها أسئلة لم يذكرها مؤلفو الدراسة.
“تشير الدراسة إلى نقل المعلومات إلى تطبيق الهاتف، ولكن هل يتم تخزين المعلومات في أي مكان آخر؟” تساءل ستارنز. “هل يستطيع مقدم الرعاية الصحية الذي يقدم الطلب الوصول إليه في الوقت الفعلي أم يمكنه العودة والاطلاع على ما تم تحميله على التطبيق؟”
وأشارت إلى أهمية حصول مقدم الخدمة على إمكانية الوصول في الوقت الحقيقي إلى النتائج.
“من المفيد مراجعة، على سبيل المثال، أسبوعين من إيقاعات القلب في كل مرة لتقييم عدم انتظام ضربات القلب المتقطع، لكنه لن يسمح بالتدخلات في الوقت الحقيقي إذا أصيب شخص ما باضطراب نظم القلب القاتل ما لم يكن مقدم الرعاية الصحية المؤهل يراقب باستمرار “إيقاعات” ، حذرت.