„E-Tattoo“ soll Blutdruck messen

Berlin -

Das Messen des Blutdrucks gehört für viele Menschen zur Routine – sowohl bei der Prävention wie auch bei der Behandlung verschiedener Erkrankungen. Forscher:innen aus Texas haben nun eine Methode entwickelt, die kontinuierlich und mobil die Werte ermitteln soll:  Mithilfe eines elektrischen „Tattoos“ wird durch das Prinzip der Bioimpedanz der Blutdruck aufgezeichnet.

Bislang muss der Blutdruck zuhause mittels Manschette gemessen werden: Dafür sind sowohl Geräte für das Handgelenk wie auch für den Oberarm im Handel. Forscher:innen der University of Texas haben nun eine fortschrittliche Methode entwickelt: Eine Art elektronisches Tattoo, welches über mehrere Stunden am Handgelenk „getragen“ wird, soll besonders genaue Werte liefern können – ganz ohne lästige Manschette. Im Fachjournal „Nature Nanotechnology“ wurde das Prinzip der Blutdruckmessung vorgestellt.

Kontinuierliche Messung statt Momentdaten

„Blutdruck ist das wichtigste Vitalzeichen, das man messen kann, aber die Methoden, ihn außerhalb der Klinik passiv und ohne Manschette zu messen, sind sehr begrenzt“, sagte Deji Akinwande, Professor an der Fakultät für Elektrotechnik und Computertechnik der UT Austin und einer der Co-Leiter des Projektes. Bei der herkömmlichen Messung würden nur Momentdaten erfasst – mit dem E-Tattoo hingegen werde der Blutdruck kontinuierlich aufgezeichnet, sodass eine bessere Auswertung möglich sei.

So sei beispielsweise die Messung bei hoher Belastung, während des Schlafs oder beim Sport denkbar – ohne, dass die Betroffenen ein umständliches Gerät tragen müssen, dass sie im Alltag behindert und so möglicherweise die Werte verfälscht. „Es kann Tausende von Messungen liefern, mehr als jedes andere Gerät bisher“, erklärt das Team.

Wie funktioniert das E-Tattoo?

Zentraler Baustein des Tattoos ist die Substanz Graphen: Das Material ist sehr dünn, aber dennoch stabil. „Es ähnelt Graphit in Bleistiften, aber die Atome sind präzise in dünnen Schichten angeordnet.“ Eingebettet in ein klebriges, dehnbares Material, welches die Sensoren umhüllt, kann das „Tattoo“ über einen längeren Zeitraum angebracht und getragen werden, ohne zu verrutschen oder zu stören. „Der Sensor für das Tattoo ist ohne Gewicht und unauffällig“, erklärt Roozbeh Jafari, Professor für Biomedizintechnik, Informatik und Elektrotechnik. Einmal aufgebracht, sei es praktisch nicht zu sehen.

Gemessen wird mithilfe von elektrischem Strom über das Prinzip der Bioimpedanz: Nach dem Einbringen von geringen Mengen Strom in die Haut, werden die Körperreaktionen analysiert und so der Blutdruck ausgewertet. Die Änderungen basieren auf Änderungen des Blutvolumens. Die Korrelation wurde vom Team über ein maschinelles Lernmodell erstellt, um die Verbindungen zu analysieren und genaue Blutdruckmesswerte zu erhalten.

Leichter große Datenmengen sammeln

In der Medizin sei die manschettenlose Blutdruckmessung der „Heilige Gral“, erklärte Jafari. Es gebe allerdings noch keine besonders praktikable Lösung auf dem Markt. „Es ist Teil eines größeren Vorstoßes in der Medizin, Technologie einzusetzen, um Patient:innen von Maschinen zu lösen und gleichzeitig mehr Daten zu sammeln, wo immer sie sich befinden, sodass sie von Raum zu Raum, von Klinik zu Klinik gehen und dennoch eine personalisierte Versorgung erhalten.“

Mittlerweile können auch über Smartwatches verschiedene Gesundheitsdaten gesammelt werden. Dabei werden metallische Sensoren verwendet, die mithilfe von LED-Lichtquellen funktionieren. „Führende Smartwatches sind jedoch noch nicht bereit für die Blutdruckmessung.“ Das liege daran, dass die Uhren am Handgelenk verrutschen und möglicherweise zu weit von den Arterien entfernt sind. Außerdem könnten die lichtbasierten Messungen je nach Hauttyp Schwankungen aufweisen.