Сердце бьётся, и по артериям бежит волна давления — как рябь по воде от брошенного камня. Форма этой волны рассказывает о жёсткости сосудов: если артерии теряют гибкость, волна меняется. Но увидеть её без катетера или громоздкого тонометра было сложно. Теперь учёные из Будапешта сделали датчик из гибкой проводящей нити. Нить зигзагом натянута в эластичном браслете, который прижимается к лучевой артерии на запястье. Когда волна давления проходит, нить деформируется, и её электрическое сопротивление меняется. Этот сигнал и есть пульсовая волна.
Сначала датчик проверили на механическом симуляторе пульса — устройстве, которое воспроизводит волну давления с помощью вращающегося 3D-печатного кулачка. Нить отвечала на каждое движение с повторяемостью 0,9999 — почти идеально. Затем датчик надели на запястье добровольца и сравнили с оптическим датчиком силы OptoForce. Корреляция составила 0,988 — это значит, что формы волн почти совпали. Все ключевые точки: систолический пик, дикротическая выемка, второй подъём — оказались на своих местах по времени. Лишь амплитуда второго пика вышла слегка приглушённой: нить, как ириска, медленно возвращается в исходное состояние после растяжения, и это смазывает резкие детали.
Раньше было неясно, может ли такая простая нить уловить тонкие детали пульсовой волны, которые важны для диагностики. Оказалось, что может. Теперь датчик можно встраивать в браслеты умных часов, чтобы непрерывно следить за здоровьем сосудов и вовремя замечать проблемы. Впереди — работа над тем, чтобы восстановить истинную амплитуду второго пика и перевести форму волны в точные цифры давления.
Симулятор пульса, использованный в работе, воспроизводит волну давления с помощью 3D-печатного кулачка, профиль которого скопирован с реальной записи артериального давления 30-летнего человека из открытой базы PhysioNet. Датчик при этом стоит меньше доллара, а его чувствительность позволяет уловить изменение силы всего в 0,35 ньютона — примерно вес трёх канцелярских скрепок.
В сериале «Видоизменённый углерод» герои носят браслеты, непрерывно транслирующие биометрию в облако. Подобные устройства пока фантастика, но датчик из проводящей нити — реальный шаг к тому, чтобы непрерывный мониторинг давления стал таким же незаметным, как наручные часы.