【青談科研】輕便材料研心電貼片 日常監測防患未然
心血管疾病是全球人類的健康威脅，根據世界衞生組織的資料，每年約有1,800萬人因此而死亡。有患病風險的人士如能持續監測心率，有助及早發現心律不正的情況，把握治療的黃金時間。不過，傳統心電圖監測的設備笨重，進行監測時，無論是醫療團隊和病人均大費周章。今期的《青談科研》會為大家介紹我與團隊研發的「無線透氣心電圖電極貼片」，以先進的物料突破傳統限制，病人可方便地作日常穿戴，也能用於重症監護，令心電圖監測工作更輕鬆而且精準。
心臟病發往往突如其來，若要防患未然，必須留意自己的健康情況，一旦出現心律不正，例如心跳突然過快、過慢等，就可能是心臟病發的先兆。目前，通過監測心率可及早發現心臟跳動異常的情況，幫助患者對症下藥。
不過，傳統的心電圖監測設備頗為笨重和複雜，需要設於醫院或診所中，由專門的技術員處理，變相求診者在接受心電圖監測時，都會局限在這些地方進行，不能在家中或工作期間持續地接受監測。
雖然市面上有部分智能手錶等都具備監測心率的功能，但準確度參差。現時亦有輕便的身體貼片可用作監測心率，但多因採用了硬膠材料，容易引致過敏，貼上兩小時或已令人感到不適。
高透氣具拉伸性 可連戴一星期
為突破傳統限制，我們開始研發可穿戴式的心臟監測裝置：「無線透氣心電圖電極貼片」。這個貼片僅181微米厚，重0.489克，超薄且超輕，更採用了高透氣及高拉伸性的材料製成，如同人體的皮膚般，可以讓氣體及水分通過，患者即使連續佩戴一星期以上，亦不會出現皮膚過敏或發炎的問題。
此外，這款貼片支援無線操控，可以通過智能手機實時收集、分析和傳輸心電數據，而且訊號十分穩定。患者無論身處何地或正在移動，都能準確探測心率，無論是在醫院還是日常生活都適用。
其監測準確性與深切治療病房採用的臨床設備相若，但相較傳統設備更輕便，省卻了必須接駁其他設備的不便。
舉例說，傳統心電圖器材需要接線，或會阻礙醫生進行手術，「無線透氣心電圖電極貼片」卻沒有接實體電線的需要；又或是病人要從病房移送到手術室期間，使用無線貼片可以讓醫護人員即使在移送過程中都能時刻監測病人的心率。
這個貼片也可以協助監測康復中的病人或長者等高風險人士的心率，甚至也可以應用到運動員等需要監測心率數據的群體。
臨床試驗效果良好
這個項目經過約十年才得以面世，過程中遇到不少技術挑戰，例如材料研發方面，十年前的材料大多是硬性且不能屈曲，要將硬材料研發成軟身且有彈性的先進材料十分困難。
此外，要把這些軟性先進材料製成電子器材亦是另一挑戰，尤其同時要保持透氣等舒適度。我們所研發的「無線透氣心電圖電極貼片」，就能為病人或潛在患者提供無線的非侵入性心電圖監測，而且能避免引起皮膚發炎，並確保心臟監測的持續性及舒適度。
目前，這項研發正在臨床試驗階段。我們正與多間內地醫院合作，給一些在病房、門診、深切治療及手術期間的病人試用，效果良好。由於內地人口眾多，醫療資源豐富，使我們能在更大規模的測試中收集更多數據，從而加快試驗進度。
未來，我們期望進一步擴大臨床試驗的範圍，並正與香港的醫療機構洽談合作，期望這項技術能夠早日廣泛應用於社會。
●圖、文：香港青年科學院提供
授課人：鄭子劍教授 香港青年科學院創院院士 智能可穿戴系統研究院副院長 材料與器件中心實驗室副院長
