Un nuevo parche de ultrasonido portátil que monitorea de manera no invasiva la presión arterial en las arterias profundas debajo de la piel podría ayudar a las personas a detectar problemas cardiovasculares antes y con mayor precisión. En las pruebas, el parche funcionó, así como algunos métodos clínicos para medir la presión arterial.
Las aplicaciones incluyen monitoreo continuo en tiempo real de los cambios en la presión arterial en pacientes con enfermedades cardíacas o pulmonares, así como en pacientes que están gravemente enfermos o sometidos a cirugía. El parche usa ultrasonido, por lo que podría usarse para realizar un seguimiento no invasivootros signos vitales y señales fisiológicas de lugares profundos dentro del cuerpo.
Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de California en San Diego describe su trabajo en un artículo publicado el 11 de septiembre Ingeniería biomédica de la naturaleza .
"Hasta ahora, los dispositivos portátiles se han limitado a detectar señales en la superficie de la piel o justo debajo de ella. Pero esto es como ver solo la punta del iceberg", dijo Sheng Xu, profesor de nanoingeniería en la UC SanDiego Jacobs School of Engineering y el autor correspondiente del estudio. "Al integrar la tecnología de ultrasonido en los wearables, podemos comenzar a capturar muchas otras señales, eventos biológicos y actividades que se realizan por debajo de la superficie de una manera no invasiva."
"Estamos agregando una tercera dimensión al rango de detección de la electrónica portátil", dijo Xu, quien también está afiliado al Centro de Sensores Portátiles de la Universidad de California en San Diego.
El nuevo parche de ultrasonido puede controlar continuamente la presión arterial central en las arterias principales a una profundidad de hasta cuatro centímetros más de una pulgada debajo de la piel.
Los médicos involucrados en el estudio dicen que la tecnología sería útil en varios procedimientos de hospitalización.
"Esto tiene el potencial de ser una gran adición a la medicina cardiovascular", dijo el Dr. Brady Huang, coautor del artículo y radiólogo de UC San Diego Health. "En la sala de operaciones, especialmente en procedimientos cardiopulmonares complejos,se necesita una evaluación precisa en tiempo real de la presión arterial central; aquí es donde este dispositivo tiene el potencial de suplantar los métodos tradicionales ".
Una alternativa conveniente a los métodos clínicos
El dispositivo mide la presión sanguínea central, que difiere de la presión sanguínea que se mide con un manguito inflable atado alrededor de la parte superior del brazo, conocido como presión sanguínea periférica. La presión sanguínea central es la presión en los vasos sanguíneos centrales, que envían sangre directamentedesde el corazón hasta otros órganos importantes en todo el cuerpo. Los expertos médicos consideran que la presión arterial central es más precisa que la presión arterial periférica y también dicen que es mejor para predecir la enfermedad cardíaca.
Sin embargo, la medición de la presión arterial central no suele realizarse en los exámenes de rutina. El método clínico de vanguardia es invasivo, involucra un catéter insertado en un vaso sanguíneo en el brazo, la ingle o el cuello de un paciente y lo guía haciael corazón.
Existe un método no invasivo, pero no puede producir lecturas precisas consistentemente. Implica sostener una sonda similar a un bolígrafo, llamada tonómetro, en la piel directamente sobre un vaso sanguíneo principal. Para obtener una buena lectura, el tonómetrodebe mantenerse estable, en el ángulo correcto y con la cantidad correcta de presión cada vez. Pero esto puede variar entre las pruebas y los diferentes técnicos.
"Es altamente dependiente del operador. Incluso con la técnica adecuada, si mueve la punta del tonómetro solo un milímetro, los datos se distorsionan. Y si presiona el tonómetro demasiado fuerte, ejercerá demasiada presión sobre el", dijo el coprimer autor Chonghe Wang, un estudiante graduado de nanoingeniería en UC San Diego. Los tonómetros también requieren que el paciente se quede quieto, lo que dificulta el monitoreo continuo, y no son lo suficientemente sensibles para obtenerbuenas lecturas a través del tejido graso.
El equipo liderado por UC San Diego ha desarrollado una alternativa conveniente: un parche de ultrasonido suave y elástico que se puede usar en la piel y proporciona lecturas precisas y precisas de la presión arterial central cada vez, incluso mientras el usuario está en movimiento. Yaún puede obtener una buena lectura a través del tejido graso.
El parche se probó en un sujeto masculino, que lo usó en el antebrazo, la muñeca, el cuello y el pie. Las pruebas se realizaron tanto mientras el sujeto estaba parado como durante el ejercicio. Las grabaciones recogidas con el parche fueron más consistentes y precisas que las grabaciones deun tonómetro comercial. Las grabaciones del parche también fueron comparables a las recopiladas con una sonda de ultrasonido tradicional.
Hacer ultrasonido ponible
"Un avance importante de este trabajo es que transforma la tecnología de ultrasonido en una plataforma portátil. Esto es importante porque ahora podemos comenzar a hacer un monitoreo continuo y no invasivo de los principales vasos sanguíneos profundos debajo de la piel, no solo en tejidos poco profundos,"dijo Wang.
El parche es una lámina delgada de elastómero de silicona estampada con lo que se llama una estructura de "puente de isla": un conjunto de pequeñas partes electrónicas islas que están conectadas por cables puentes en forma de resorte. Cada isla contiene electrodosy dispositivos llamados transductores piezoeléctricos, que producen ondas de ultrasonido cuando la electricidad pasa a través de ellos. Los puentes que los conectan están hechos de alambres de cobre delgados, similares a resortes. La estructura del puente de la isla permite que todo el parche se adapte a la piel y se estire, doble ygire sin comprometer la función electrónica.
El parche utiliza ondas de ultrasonido para registrar continuamente el diámetro de un vaso sanguíneo pulsante ubicado a una profundidad de hasta cuatro centímetros debajo de la piel. Esta información luego se traduce en una forma de onda utilizando un software personalizado. Cada pico, valle y muesca en la forma de onda, comoasí como la forma general de la forma de onda, representa una actividad o evento específico en el corazón. Estas señales proporcionan mucha información detallada a los médicos que evalúan la salud cardiovascular de un paciente. Se pueden usar para predecir la insuficiencia cardíaca, determinar si el suministro de sangre está bien, etc.
Próximos pasos
Los investigadores señalan que el parche todavía tiene un largo camino por recorrer antes de llegar a la clínica. Las mejoras incluyen la integración de una fuente de energía, unidades de procesamiento de datos y capacidad de comunicación inalámbrica en el parche.
"En este momento, estas capacidades tienen que ser entregadas por cables de dispositivos externos. Si queremos mover esto de la mesa de trabajo al lado de la cama, necesitamos poner todos estos componentes a bordo", dijo Xu.
El equipo está buscando colaborar con expertos en procesamiento de datos y tecnologías inalámbricas para la próxima fase del proyecto.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :