Teaduslik läbimurre: Eesti teadlaste leiutatud teedrajav hingamise ja südametöö sensor tõhustab COVID-19 patsientide ravi
Tallinna Tehnikaülikooli (TalTech) teadlased lõid prototüübi innovaatilisele sensorile, mis monitoorib kopsude ventilatsiooni ja hapniku edasikandumist kudedesse vereringe kaudu. Uus sensor tõhustab COVID-19 diagnoosiga patsientide seisundi jälgimist ja ravi ning selle abil saab monitoorida hingamisraskuste käes kannatavate haigete hapnikuvajadust.
Vaata ka: Koroonaviiruse info ja Koroonaviiruse kaart ja statistika koos diagrammidega
Terviseameti andmetel kogeb ligi viiendik koroonaviiruse põhjustatud COVID-19 haigetest hapnikupuudust, mille kõige raskemad tagajärjed on ajukahjustus ja surm.
TalTechi Seebecki instituudi emeriitprofessor Mart Min sai koos oma uurimisgrupiga valmis impedantsil põhineva randme ümber kinnitatava sensori prototüübi, mis annab infot nii kopsude töö kui ka hapniku omastamise ja südamerütmi kohta. Kõiki neid näitajad seiratakse korraga ning reaalajas.
“Seadme eelis on see, et lisaks südame ja kopsude tööle saab näha, kui palju hapnikku inimese organism omandab. Seda saab mõõta nii kodus, haige transportimisel kui ka ambulatoorse ja kliinilise ravi tingimustes. Randmele kinnitatud väike sensor aitab avastada esmaseid haigusnähte, jälgida haiguse kulgu, signaliseerida kõrvalekalletest ja ohtudest ning soovitada ravi muutmist hetkeolukorrale vastavalt,” selgitab professor Min, kelle sõnul on sensorist kasu ka neil patsientidel, kes vajavad juba hingamisaparaati. “Sensor annab informatsiooni haige hapnikuvajadusest igal hetkel ja nii saab hingamisaparaadi juhtimisel neid andmeid kasutada. Selle kaudu näeme võimalust koroonaviirusest põhjustatud vaevuste vähendamiseks ja surmajuhtumite piiramiseks. Samas ei piirdu sensori rakendused kaugeltki mitte ainult koroonaviirusest põhjustatud kopsukahjustuste seirega.”
Sensor kinnitatakse inimese käele ja see töötab nahapealsete elektroodidega. Infovahetus ja andmesalvestus toimib läbi õhu traadita andmeside kaudu. Andmete saamiseks mõõdab sensor randme kaudu radiaalarteri ja selle lähedaste kudede impedantsi. Impedantsspektroskoopia on mitmesuguste materjalide ja struktuuride - nii bioloogiliste ja keemiliste kui metallide, sulamite, komposiitmaterjalide - ning süsteemide analüüsimine elektriliste signaalidega võimalikult lihtsal, kiirel, täpsel ja kulupõhisel viisil.
Sensori lahendused on praegu patentimisel Euroopas, Ameerikas ja Hiinas. “On olemas sensori prototüüp ja jätkub seadme arendustöö. Soovime, et sensorit saaks hakata tootma esimesel võimalusel siinsamas Eestis ja seda on lubanud toetada ka Eesti Elektroonikatööstuse Liit. Koostöö on kokku lepitud Ida-Tallinna Keskhaiglaga ja Tehnoloogia Arenduskeskusega ELIKO, huvi on üles näidanud ka Sorbonne’i Ülikool ja Aacheni Tehnikaülikool,” kinnitab professor Min.
Mart Min on TalTechi infotehnoloogia teaduskonna Thomas Johann Seebecki instituudi emeriitprofessor, kes on paljude aastate jooksul kasutanud impedantsi mõju südame ja veresoonkonna töö uurimisel. Koos inseneridest ja arstidest meeskonnaga leiutas ta 2005. aastal adaptiivse südamestimulaatori (rütmuri) jaoks lahenduse, mis oskab aru saada inimorganismi verevarustuse vajadusest, ehk sellest, kas inimene parasjagu puhkab, magab, teeb sporti või on ärevuses, ning vastavalt sellele muuta stimuleerimise rütmi (südame löögisagedust). Lisaks impedantsile on ta tegelenud ka vektormõõtmise vahenditega elektrokeemiliste ja biomeditsiiniliste mõõtmiste tarbeks, aga ka atmosfäärifüüsika mõõteinstrumentide väljatöötamisel, näiteks telespektromeetri "Faza" loomisel kosmilise orbitaaljaama "Mir" jaoks.
Tallinna Tehnikaülikooli Thomas Johann Seebecki elektroonikainstituut on IT-teaduskonna üksus, kuhu kuuluvad elektroonika ja sidetehnika õppekeskus, kognitroonika teaduslabor, kommunikatsioonisüsteemide uurimisrühm ja mõõteelektroonika uurimisrühm. Seebecki instituudist on kasvanud välja mitmeid maailma muutvaid leiutisi, üheks silmapaistvamaks näiteks on täiustused südamestimulaatorile, mida on müüdud miljoneid, tänapäeval tegeleb instituut muuhulgas 5G tehnoloogia uuringutega.
