Novo ultrassom sem fio e portátil pode revolucionar o monitoramento de pacientes

Pesquisadores da Universidade da Califórnia conseguiram desenvolver um aparelho de ultrassom sem fio, portátil e que consegue monitorar sinais vitais em tempo real, mesmo quando a pessoa está em movimento. Aplicado em um adesivo, o dispositivo é apenas um dos vários “vestíveis médicos” atualmente em desenvolvimento.

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Bastante conhecido, o ultrassom é uma tecnologia que utiliza frequências sonoras de alta frequência para gerar imagens de estruturas internas do corpo, de músculos e tendões ao coração e vasos sanguíneos — além de poder ser usada para fazer ilusões táteis e no combate ao câncer, conseguindo até mesmo mover objetos.

Para completar, é mais barato do que o imageamento por ressonância magnética e tomografia computadorizada, mas as sondas utilizadas são grandes e ficam ligadas a aparelhos também avantajados. Essa inconveniência pode estar chegando ao fim. Segundo os cientistas responsáveis pela nova tecnologia, não só o sensor é vestível como todos os eletrônicos de controle também são fabricados nessa modalidade.

Uma versão inicial do aparelho ainda utilizava cabos para alimentação de energia e transferência de dados, mas o novo ultrassom em adesivo é completamente sem fios, utilizando um controle de circuito miniaturizado, flexível e contendo uma matriz transdutora que coleta e transmite os dados a um aplicativo no celular. Para alimentar tudo isso, uma bateria de polímero de lítio comercial é utilizada.

Capacidades do ultrassom portátil

A nova técnica de ultrassom em adesivo (na sigla em inglês, USoP) consegue fazer leituras no tecido humano a uma profundidade de 164 mm por até 12 horas, monitorando aspectos como pressão sanguínea, batimentos cardíacos e débito cardíaco (ou seja, o volume de sangue sendo bombeado pelo órgão dentro de um minuto).

Ao checar a função cardiovascular em movimento, é possível avaliar a saúde de pacientes com maior eficiência — valores anormais, tanto em descanso quanto durante exercícios, são marcadores importantes de falência cardíaca.

Em pessoas saudáveis, o aparelho pode medir a resposta cardiovascular a exercícios em tempo real e dar insights sobre a intensidade das atividades para cada pessoa, podendo ajudar a criar planos personalizados de treino, por exemplo. Para que tudo isso funcione, foi essencial ter um algoritmo com aprendizado de máquina, o que permitiu o monitoramento autônomo e contínuo.

Normalmente, o sensor tem de ser ajustado manualmente, garantindo o monitoramento do tecido correto. Nesse caso, no entanto, o algoritmo foi programado para analisar os sinais e escolher o canal apropriado para avaliar o tecido alvo. Até onde os cientistas sabem, é o primeiro dispositivo a conseguir monitorar um alvo em movimento de forma autônoma — apesar de já existirem, por exemplo, aparelhos de ultrassom a distância.

O algoritmo de adaptação avançado também permite treinar o USoP em um indivíduo e transferi-lo para outro com re-treinamento mínimo, garantindo uma coleta de dados consistente e confiável.

O plano da equipe, agora, é testar o dispositivo em grandes amostras populacionais, já que apenas testes em um grupo pequeno — mas diverso — de pessoas foram realizados. Para que o aparelho possa se tornar parte da nova geração de dispositivos de monitoramento de tecido profundo, serão necessários mais testes clínicos.

Fonte: Nature Biotechnology, UC San Diego