Adesivo de ultrassom vestível mede pressão arterial

O adesivo de ultrassom não invasivo pode monitorar a pressão sanguínea no interior do corpo.

A maioria dos dispositivos médicos que podem ser usados pode medir sinais apenas na superfície da pele ou em níveis muito rasos abaixo dela. No entanto, engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram um método para o uso de ultra-som em um adesivo para monitorar a pressão arterial em artérias ou veias profundas.

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“Ao integrar a tecnologia de ultrassom em wearables, ou vestíveis, podemos começar a capturar muitos outros sinais, eventos biológicos e atividades que estão acontecendo abaixo da superfície de uma maneira não invasiva”, disse o líder da pesquisa Sheng Xu, professor de nanoengenharia na Escola de Engenharia Jacobs.

Descrito na Nature Biomedical Engineering, o adesivo de ultrassom pode medir a pressão arterial central em profundidades de até 4 cm abaixo da pele. A pressão arterial central é diferente da leitura feita com um manguito inflável, conhecido como pressão arterial periférica. A pressão central relaciona-se com os vasos que transportam sangue diretamente do coração para os principais órgãos, e é considerada uma leitura mais precisa e também melhor para predizer doenças cardíacas.

Normalmente, a medição da pressão arterial central é uma tarefa trabalhosa, envolvendo a inserção de um cateter no braço, na virilha ou no pescoço e a guia para o coração. Os únicos métodos não invasivos atualmente disponíveis, que usam uma sonda semelhante a uma caneta chamada tonômetro, realizada de maneira precisa acima de um grande vaso sangüíneo, são muito difíceis de realizar e não são consistentemente precisos.

O adesivo de ultrassom desenvolvido pela equipe de San Diego é uma folha fina de um elastômero de silicone. Padronizado sobre isso é uma matriz de pequenos componentes eletrônicos conectados por fios em forma de mola (isso é conhecido como uma estrutura de “ponte de ilha”). Cada ilha componente contém transdutores piezoelétricos que produzem ondas de ultra-som quando uma corrente passa através deles.

Essas ondas penetram na pele e registram continuamente o diâmetro de um vaso sanguíneo no fundo do corpo. O diâmetro muda à medida que o sangue pulsa através dele, e os sinais refletidos são traduzidos em uma forma de onda que é analisada usando um software personalizado. A forma geral da forma de onda, assim como todas as características dentro dela, representa uma atividade ou evento específico no coração do paciente.

A equipe testou o adesivo de ultrassom em um sujeito do sexo masculino que usava em seu antebraço, punho, pescoço e pé, com leituras realizadas enquanto o sujeito estava parado e durante o exercício. As leituras foram mais consistentes e precisas do que as gravações feitas com o tonômetro comercial, afirma a equipe.

“Isso tem o potencial de ser um ótimo complemento para a medicina cardiovascular”, disse o Dr. Brady Huang, co-autor do artigo e radiologista da UC San Diego Health. “Na sala de cirurgia, especialmente em procedimentos cardiopulmonares complexos, é necessária uma avaliação precisa em tempo real da pressão arterial central – é aí que esse dispositivo tem o potencial de suplantar os métodos tradicionais.”

O primeiro autor do trabalho, o pós-graduado em nanoengenharia Chonghe Wang, comentou: “Um avanço importante deste trabalho é transformar a tecnologia de ultrassom em uma plataforma vestível. Isso é importante porque agora podemos começar a fazer um monitoramento contínuo e não invasivo dos principais vasos sangüíneos abaixo da pele, não apenas em tecidos rasos ”.

A vantagem avançada do adesivo de ultrassom e da estrutura da ponte ilha é que todo o conjunto se adapta facilmente aos contornos da parte do corpo em que está preso. No entanto, a equipe acrescenta que ainda não é adequado para aplicação clínica, porque eles querem integrar uma fonte de energia, unidade de processamento de dados e comunicações sem fio diretamente no patch.

“No momento, esses recursos precisam ser fornecidos por fios de dispositivos externos. Se quisermos mudar isso da bancada para a beira do leito, precisamos colocar todos esses componentes a bordo”, disse o professor Xu. É provável que especialistas em processamento de dados e tecnologia de fio estejam envolvidos na próxima fase da pesquisa.

Publicado em: The Enginner