Onderzoekers van de Universiteit van Texas hebben een wearable ontwikkeld die continu het hydratatieniveau in real-time en op niet-invasieve wijze meet en zo gebruikers tijdig kunnen waarschuwen wanneer de eerste symptomen van uitdroging zich voordoen, nog voordat zij dat zelf in de gaten krijgen.
De zomers worden warmer en warmer, ook in Nederland. Onlangs, met temperaturen die de 40 graden benaderden en lokaal overstegen, werd het hitteprotocol van kracht om iedereen ervan te doordringen hoe belangrijk het is om goed voor jezelf te zorgen als het zo heet is. Dat gaat verder dan uit de zon blijven, veel dringen en niet te zeer inspannen. Uitdroging is naast een zonnesteek een van de belangrijkste gevaren van extreme hitte.
Wearable technologie
Volgens de Texaanse onderzoekers biedt de wearable technologie die zij nu ontwikkeld hebben een veelbelovend alternatief voor traditionele methoden zoals bloed- of urinetests, die vaak omslachtig en onpraktisch zijn voor dagelijkse toepassing. De nieuwe sensor maakt gebruik van bio-impedantie om de elektrische geleidbaarheid van weefsels te meten, een betrouwbare indicatie van het vochtgehalte in het lichaam.
“Uitdroging is een stille bedreiging die dagelijks miljoenen mensen raakt. Onze technologie stelt mensen in staat hun hydratatie continu te volgen en tijdig in te grijpen”, stelt onderzoeksleider prof. dr. Nanshu Lu.
Sensor meet vochtgehalte
De sensor stuurt een veilige elektrische stroom door de arm via strategisch geplaatste elektroden. Hoe meer vocht in de weefsels, hoe gemakkelijker de stroom door het lichaam beweegt. De metingen worden draadloos doorgestuurd naar een smartphone, zodat gebruikers hun hydratatiestatus kunnen monitoren tijdens uiteenlopende activiteiten zoals sporten, werken of reizen. Zeker wanneer de sensor uiteindelijk in een smartwatch of fitnesband verwerkt kan worden.
In een serie praktijkgerichte experimenten, waaronder een 24-uurs thuistest en een onderzoek naar uitdroging bij het gebruik van plaspillen (diuretica), bleek de sensor nauwkeurige metingen te leveren. De resultaten toonden een sterke correlatie tussen bio-elektrische signalen en vochtverlies, gemeten via onder andere urinetests. “Onze metingen sluiten goed aan bij hydratatie-indicatoren van het hele lichaam. Dat maakt deze draagbare sensor een praktisch hulpmiddel voor gezondheidsbewaking in het dagelijks leven”, aldus postdoctoraal onderzoeker Matija Jankovic.
Toepassingen in de zorg
Naast toepassing in de sport en risicovolle beroepen zoals brandweer of defensie, zien de onderzoekers ook waardevolle inzetmogelijkheden in de zorg. Chronische uitdroging, nierfalen of hartproblemen kunnen vroegtijdig worden gesignaleerd door continue monitoring. In de toekomst moet het systeem ook absolute hydratatieniveaus kunnen vaststellen door het verzamelen van referentiewaarden bij grote groepen.
Het team werkt inmiddels aan geavanceerdere versies van de technologie, zoals ademende e-tattoos en zweet afvoerende wearables voor langdurig gebruik. Volgens Lu markeert dit project een belangrijke stap richting toegankelijke, gepersonaliseerde gezondheidsmonitoring. “Onze missie is om hydratatiebewaking breed inzetbaar te maken, voor iedereen, altijd en overal.”
Nederlands onderzoek naar BIA
In 2021 onderzochten het Radboudumc en Rijnstate Arnhem gezamenlijk de betrouwbaarheid van bio-elektrische impedantie-analyse (BIA) voor het meten van de vochtbalans bij patiënten met een verstoorde waterhuishouding. In haar proefschrift toonde technisch geneeskundige Jantine Jansen‑Schotman aan dat de conventionele BIA-methode onvoldoende nauwkeurig is vanwege verouderde rekenmodellen. Echter, door te werken met een gestandaardiseerd meetprotocol, bleek de techniek wel degelijk zeer gevoelig voor veranderingen in hydratatieniveaus.
Haar onderzoek vormde een basis voor de ontwikkeling van een verbeterde meetmethode die geschikt is voor klinisch gebruik, met name bij patiënten met uitdroging of vochtoverbelasting zoals bij hartfalen en nierziekten.
