Este parche de ultrasonidos controla la presión arterial de forma continua
Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo parche de ultrasonidos capaz de monitorizar de manera continua, fiable y no invasiva de la presión arterial.
Por Enrique Coperías
Este parche cutáneo, pequeño y elástico, utiliza ultrasonidos para controlar continuamente la presión arterial en el interior del cuerpo. Crédito: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering
Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego, en Estados Unidos, ha desarrollado un nuevo y mejorado parche de ultrasonidos portátil para la monitorización continua y no invasiva de la presión arterial. Su trabajo marca un hito importante, ya que el dispositivo es el primer sensor de presión arterial por ultrasonidos para llevar puesto que se ha sometido a una validación clínica rigurosa y exhaustiva en más de un centenar de pacientes.
La tecnología, que se detalla en la revista Nature Biomedical Engineering, tiene el potencial de mejorar la calidad de la monitorización de la salud cardiovascular, tanto en casa como centros de salud y hospitales.
«Las mediciones tradicionales de la presión arterial con manguito, que se limitan a proporcionar valores de presión arterial de una sola vez, pueden pasar por alto patrones críticos —afirma Sai Zhou, coautor del estudio y experto en Ciencia e Ingeniería de los Materiales de la Facultad de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California en San Diego. Y añade—: Nuestro parche para llevar puesto ofrece un flujo continuo de datos sobre la forma de onda de la presión arterial, lo que permite revelar tendencias detalladas en las fluctuaciones de la presión arterial».
Del tamaño de un sello de correos
El parche es un dispositivo blando y elástico, del tamaño de un sello de correos, que se adhiere a la piel. Cuando se lleva en el antebrazo, ofrece lecturas precisas y en tiempo real de la presión arterial en el interior del organismo. El parche está hecho de un elastómero de silicona que aloja un conjunto de pequeños transductores piezoeléctricos intercalados entre electrodos de cobre elásticos. Los transductores transmiten y reciben ondas ultrasónicas que registran los cambios en el diámetro de los vasos sanguíneos y los convierten en valores de presión arterial.
El nuevo parche de ultrasonidosse basa en un prototipo anterior del que fue pionero el laboratorio de Sheng Xu, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Nanoingeniería de la Familia Aiiso Yufeng Li, en la Universidad de California en San Diego.
Los investigadores rediseñaron el parche con dos mejoras clave para aumentar su rendimiento en la monitorización continua de la presión arterial. En primer lugar, colocaron los transductores piezoeléctricos más juntos, lo que les permitió proporcionar una cobertura más amplia para poder localizar mejor las arterias más pequeñas, como la braquial y la radial, que son las más importantes desde el punto de vista clínico.
En segundo lugar, añadieron una capa de soporte para amortiguar las vibraciones redundantes de los transductores, lo que mejoró la claridad de la señal y la precisión del seguimiento de las paredes arteriales.
El parche ha demostrado su potencial como una alternativa más sencilla y fiable a los métodos clínicos actuales para la monitorización de la presión arterial. Cortesía: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering
En las pruebas realizadas, el dispositivo arrojó resultados comparables a los de un manguito de presión arterial y otro dispositivo clínico denominado línea arterial, que es un sensor que se inserta en una arteria para controlar continuamente la presión arterial. Aunque la vía arterial es el método de referencia para medir la presión arterial en unidades de cuidados intensivos y quirófanos, es muy invasiva, limita la movilidad del paciente y puede causar dolor o molestias.
El parche ofrece una alternativa más sencilla y fiable, como demuestran las pruebas de validación realizadas en pacientes sometidos a procedimientos con vía arterial en laboratorios de cateterismo cardíaco y unidades de cuidados intensivos.
Validación clínica exhaustiva
Los investigadores realizaron pruebas exhaustivas para validar la seguridad y precisión del parche. Un total de 117 sujetos participaron en estudios que evaluaron la presión arterial en una amplia gama de actividades y entornos. En una serie de pruebas, siete voluntarios llevaron el parche durante actividades cotidianas, como montar en bicicleta, levantar un brazo o una pierna, realizar operaciones de cálculo mental, meditar, comer y consumir bebidas energéticas.
En una cohorte mayor de 85 individuos, el parche se probó durante cambios de postura, como la transición de estar sentado a estar de pie. En todas las pruebas, los resultados obtenidos con el parche fueron muy similares a los que ofrecen los manguitos de presión arterial.
La capacidad del parche para monitorizar continuamente la presión arterial se evaluó en veintiún pacientes de un laboratorio de cateterismo cardíaco y en cuatro personas ingresadas en la unidad de cuidados intensivos tras pasar por una intervención quirúrgica. Las mediciones realizadas con el parche coincidieron en gran medida con los resultados de la vía arterial, lo que demuestra su potencial como alternativa no invasiva.
Con IA incorporada
«Un gran avance de este trabajo es lo exhaustivamente que hemos validado esta tecnología, gracias a la labor de nuestros colaboradores médicos —afirma Xu en una nota de prensa de la Universidad de California en San Diego. Y añade—: La presión arterial puede ser muy variable en función de factores como el síndrome de bata blanca, la hipertensión enmascarada, las actividades diarias o el uso de medicación, lo que dificulta un diagnóstico preciso o la gestión del tratamiento. Por eso era tan importante para nosotros probar este dispositivo en una amplia variedad de entornos reales y clínicos. Muchos estudios sobre dispositivos vestibles se saltan estos pasos durante el desarrollo, pero nosotros nos aseguramos de abarcarlo todo».
El equipo de investigación se está preparando para llevar a cabo ensayos clínicos a gran escala, y tiene previsto integrar el aprendizaje automático para mejorar aún más las capacidades del dispositivo. También se está trabajando para validar una versión inalámbrica alimentada por batería que pueda utilizarse a largo plazo e integrarse sin problemas en los sistemas hospitalarios.▪️
Información facilitada por la Universidad de California en San Diego
Fuente: Zhou, S., Park, G., Longardner, K. et al. Clinical validation of a wearable ultrasound sensor of blood pressure. Nature Biomedical Engineering (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41551-024-01279-3
