Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια ανέπτυξαν μια πρωτοποριακή, μικροσκοπική συσκευή που μοιάζει με ανθρώπινη τρίχα και επιτρέπει τη μακροχρόνια, μη επεμβατική παρακολούθηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Ο νέος ηλεκτροεγκεφαλογράφος είναι κατασκευασμένος από τρισδιάστατα εκτυπωμένη υδρογέλη και τοποθετείται απευθείας στο τριχωτό της κεφαλής, προσφέροντας σταθερή και υψηλής ποιότητας καταγραφή των εγκεφαλικών σημάτων, χωρίς να προκαλεί δυσφορία ή δερματικούς ερεθισμούς.
Αυτή η καινοτόμος συσκευή αποτελείται από ένα δίκτυο καλωδίων και κολλητικών υλικών και προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων. Τα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα (ΗΕΓ) παίζουν κρίσιμο ρόλο στη διάγνωση και διαχείριση καταστάσεων όπως η επιληψία, οι διαταραχές ύπνου και οι εγκεφαλικές κακώσεις. Ωστόσο, τα παραδοσιακά συστήματα βασίζονται σε άκαμπτα μεταλλικά ηλεκτρόδια και αγώγιμα τζελ, τα οποία είναι συχνά άβολα και παρέχουν κακής ποιότητας σήμα.
Αξιόπιστα δεδομένα
Οι ερευνητές που ανέπτυξαν την καινοτόμο συσκευή η οποία έχει σταθερή απόδοση κατά τη διάρκεια περισσοτέρων από 24 ωρών συνεχούς χρήσης—παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «npj biomedical innovations». Σημειώνουν ότι η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο στην υγειονομική περίθαλψη, αλλά και σε προϊόντα υγείας και ευεξίας.
«Αυτό το ηλεκτρόδιο επιτρέπει πιο συνεπή και αξιόπιστη παρακολούθηση των σημάτων ΗΕΓ και μπορεί να φορεθεί χωρίς να είναι αντιληπτό, ενισχύοντας τόσο τη λειτουργικότητα όσο και την άνεση του ασθενούς», δήλωσε ο Τάο Ζου, Καθηγητής Επιστημών Μηχανικής και Μηχανικής και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
Όπως αναφέρει ο ερευνητής, οι περιορισμοί των παραδοσιακών μεθόδων ΗΕΓ καθιστούν δύσκολη τη συνεχή και μακροχρόνια παρακολούθηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Για την εξασφάλιση ακριβών μετρήσεων, τα ηλεκτρόδια πρέπει να εφαρμόζουν άψογα στο τριχωτό της κεφαλής. Ωστόσο, τα μαλλιά και οι φυσικές ανομοιομορφίες του δέρματος συχνά δημιουργούν κενά, τα οποία δυσκολεύουν τη λήψη καθαρών και αξιόπιστων εγκεφαλικών σημάτων. Επιπλέον, η χρήση αγώγιμων ζελέ για την ενίσχυση της επαφής με το δέρμα, συχνά προκαλεί δερματικούς ερεθισμούς.
Η συσκευή προσφέρει σταθερή παρακολούθηση των εγκεφαλικών σημάτων
Τα παραδοσιακά ηλεκτρόδια ΗΕΓείναι άκαμπτα και ευαίσθητα στην κίνηση, γεγονός που μπορεί να διαταράξει τη σταθερότητα των μετρήσεων. Για να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα μικροσκοπικό, εύκαμπτο ηλεκτρόδιο από τρισδιάστατα εκτυπωμένη υδρογέλη. Το ηλεκτρόδιο, το οποίο μοιάζει με μικρή κουκκίδα, καταγράφει σήματα από τον εγκέφαλο απευθείας από το τριχωτό της κεφαλής, ενώ ένα λεπτό, νηματοειδές εξάρτημα το συνδέει με το σύστημα παρακολούθησης.
Η συσκευή χρησιμοποιεί ένα ειδικά σχεδιασμένο βιοσυγκολλητικό μελάνι, το οποίο επιτρέπει στο ηλεκτρόδιο να προσκολλάται απευθείας στο τριχωτό της κεφαλής, εξαλείφοντας την ανάγκη για ζελέ και προετοιμασία του δέρματος. Με αυτόν τον τρόπο, μειώνεται το κενό ανάμεσα στο ηλεκτρόδιο και το δέρμα, προσφέροντας υψηλότερη ποιότητα σήματος. Σύμφωνα με τα ευρήματα της ερευνητικής ομάδας, η απόδοσή του είναι συγκρίσιμη με εκείνη των καθιερωμένων ηλεκτροδίων, με σαφώς καλύτερη επαφή με το δέρμα και σταθερή ποιότητα σήματος για πάνω από 24 ώρες συνεχούς χρήσης. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα, το ηλεκτρόδιο δεν χρειάζεται αντικατάσταση, εξασφαλίζοντας αξιοπιστία και συνέπεια σε διαδοχικές συνεδρίες παρακολούθησης.
Προς το παρόν, η συσκευή είναι ενσύρματη, αλλά οι ερευνητές σκοπεύουν να την καταστήσουν ασύρματη για μεγαλύτερη ευελιξία στην παρακολούθηση των εγκεφαλικών σημάτων.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
