Inżynierowie z San Diego opracowali niedrogi dodatek do smartfona, który w łatwy sposób pozwala mierzyć ciśnienie krwi. Wystarczy przyłożyć i przycisnąć palec do zamocowanej na telefonie nakładki. Specjalna aplikacja zmierzy wartości siły nacisku i objętość przepływu krwi, a następnie przekształci te dane w odczyt skurczowego i rozkurczowego ciśnienia. Trwają prace nad wprowadzeniem produktu na rynek.
BPClip to niewielka plastikowa nakładka wydrukowana w 3D. Wymaga od użytkownika jedynie przyłożenia opuszki palca i wywierania siły nacisku zgodnie z instrukcjami wgranej w smartfona aplikacji. Algorytm mierzy siłę nacisku i objętość krwi wpływającej i wypływającej z czubka palca na każde uderzenie serca i przetwarza te dane w pomiar ciśnienia krwi. Konstrukcja optyczna klipa jest podobna do kamery otworkowej.
– Klips jest połączony z aparatem smartfona, więc telefon „widzi” opuszkę palca przez otwór w nakładce. Im mocniej naciskamy, tym bardziej otwór przybliża się do kamery, więc powiększa się na podglądzie aparatu. Możemy naciskać na nakładkę, ponieważ w jej środku jest sprężyna. Gdy użytkownik naciska klips, lampa błyskowa smartfona rozświetla opuszek palca, a część tego światła zostaje odbita na aparat. Na podglądzie aparatu jest więc widoczne czerwone koło. Im większa siła nacisku, tym staje się ono większe. Patrząc na wielkość powstałego koła, aplikacja może oszacować nacisk wywierany na opuszkę palca – mówi agencji Newseria Innowacje Yinan Xuan, doktorant z Wydziału Elektroniki i Inżynierii Komputerowej Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, współtwórca projektu.
Jak wyjaśnia, do obliczenia ciśnienia krwi algorytm potrzebuje jeszcze informacji o objętości krwi, jaka przepływa przez palec na uderzenie serca.
– Krew pochłania światło, więc przy każdym uderzeniu serca można zaobserwować, że czerwone koło miga. Kiedy jest ciemniejsze, oznacza to więcej krwi w palcu. Następnie użytkownik ma za zadanie powoli naciskać na nakładkę zgodnie z instrukcją w aplikacji. Na tej podstawie wiemy, ile krwi przepływa przez opuszkę palca przy danej sile nacisku. Tego algorytmu używają również firmy produkujące aparaty do mierzenia ciśnienia z rękawem. Jest to ten sam mechanizm, jednak zamiast dokonywania pomiaru na ramieniu przenosimy go na opuszkę palca – tłumaczy Yinan Xuan.
Inżynierowie przekonują, że najważniejszą zaletą urządzenia jest właśnie fakt, że nie wymaga kalibrowania. Inne systemy do pomiaru ciśnienia opracowane dla smartfonów i smartwatchów wymagają tego, aby najpierw kilkakrotnie zmierzyć ciśnienie za pomocą tradycyjnego naramiennego urządzenia, a wyniki pomiaru zapisać w aplikacji. Poza tym nakładka na telefon składa się wyłącznie z mechanicznych części.
– Zainspirowały nas inne badania poświęcone mierzeniu ciśnienia krwi za pomocą telefonów komórkowych. Choć technika pomiaru była taka sama jak nasza, tamte urządzenia, aby zmierzyć siłę i przepływ krwi w opuszce palca, opierały się na elektronicznych czujnikach ciśnienia i światła, co znacznie podnosiło cenę produktu. Chcieliśmy stworzyć ekonomiczne rozwiązanie, które pomoże większej liczbie osób uzyskać dostęp do pomiarów ciśnienia krwi. Wykorzystujemy moc obliczeniową smartfona do pomiaru tych parametrów. W nakładce BPClip wszystkie części są mechaniczne, nie ma żadnego elementu elektronicznego. Dlatego jego koszt może być bardzo niski – podkreśla naukowiec z Uniwersytetu Kalifornijskiego.
Twórcy projektu szacują, że teraz to ok. 80 centów, a przy produkcji na większą skalę może być to jedynie 10 centów. Obecnie inżynierowie pracują nad zwiększeniem dokładności pomiarów. Chcą uczynić technologię bardziej przyjazną dla użytkownika i zwiększyć kompatybilność produktu z różnymi modelami telefonów. Komercjalizacją rozwiązania zajmie się powołany przez naukowców w tym celu start-up Billion Labs.
Producenci zauważają potrzebę ułatwienia użytkownikom regularnych pomiarów ciśnienia bez konieczności używania mankietów. Dla wielu osób, np. ludzi starszych, są one trudne w samodzielnej obsłudze. Na początku bieżącego roku na targach CES w Las Vegas firma Valencell zaprezentowała prawdopodobnie pierwszy na świecie ciśnieniomierz bez mankietu i konieczności kalibracji. Podobnie jak w przypadku projektu inżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego dokonuje on odczytu z opuszki palca. Dzięki czujnikom fotopletyzmografii (PPG) urządzenie zbiera dane o przepływie krwi, mierząc odbite światło. Informacje przetwarzane są przez algorytm i wyświetlane w postaci pomiaru rozkurczowych i skurczowych odczytów ciśnienia. Za pomocą Bluetootha wyniki można odczytywać w smartfonie w dołączonej aplikacji.
Według Grand View Research światowy rynek zdrowotnych aplikacji mobilnych był w 2022 roku wart 43,5 mld dol. Do końca dekady będzie rósł średnio o 11,6 proc., co oznacza, że w 2030 roku przychody wyniosą ponad 165 mld dol.
