Sensor de tensão oferece solução vestível para monitorar doenças pulmonares

Os sensores emparelhados rastreiam a taxa e o volume da respiração do usuário, medindo a tensão local nas áreas de aplicação (Foto: Josh Kim / UCI)

Os dispositivos de sensor de deformação desenvolvidos podem fornecer às pessoas uma solução de monitoramento de respiração descartável e vestível que as ajuda a gerenciar as condições pulmonares crônicas.

Desenvolvido por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Irvine, o novo dispositivo foi projetado para fornecer leituras de alta fidelidade em uma base contínua para crianças com asma e fibrose cística, ou outras com doença respiratória crônica.

Os sensores produzidos de forma barata foram criados por engenheiros biomédicos da UCI usando finas folhas de plástico que são pintadas ou desenhadas e então encolhidas com o calor.

Colocados em duas posições – uma entre a nona e a décima costelas e outra no abdômen – os dispositivos parecidos com gesso acompanham a taxa e o volume da respiração do usuário, medindo a tensão local nas áreas de aplicação. Segundo a UCI, a informação recolhida poderia, no caso da asma, ajudar a alertar sobre um ataque que se aproximava.

“O padrão atual de cuidados na monitorização da respiração é um teste de função pulmonar que muitas vezes é difícil de realizar e limitado em termos de instantâneo da saúde respiratória de um paciente – problemas significantes podem ser perdidos”, disse Michael Chu, UCI. em engenharia biomédica e principal autor de um artigo sobre inovação publicado na npj Digital Medicine. “Nossos novos sensores de extensão permitem que os usuários andem por aí e cuidem de suas vidas, enquanto informações vitais sobre a saúde de seus pulmões estão sendo coletadas”.

Os dispositivos do sensor de deformação são feitos aplicando-se uma camada muito fina de metal a uma folha de plástico e então encolhendo-se a quente para causar corrugação. O filme é então transferido para um material macio e elástico – semelhante à bandagem pequena – que pode ser aderido a um paciente. Sinais de sensores embutidos podem ser transmitidos via Bluetooth para serem exibidos em um aplicativo de smartphone.

Os dispositivos sensores de tensão foram desenvolvidos no laboratório de Michelle Khine, professora de engenharia biomédica da UCI cujo filho recém-nascido estava confinado a uma unidade de terapia intensiva neonatal que estava conectada a uma série de máquinas que forneciam oxigênio e monitoravam sua respiração.

“Apesar de ter todo o seu corpo minúsculo coberto de sensores, toda a equipe do hospital poderia obter informações sobre a taxa de respiração. Se você olhasse para o monitor de sinais vitais, veria essa forma de onda, então parecia que eles estavam obtendo informações sobre o volume de respiração, mas não eram “, disse Khine. “Eu me senti tão impotente com meu filho que estava deitado nessa caixa. Eu não tinha permissão para carregá-lo por oito dias, então foi doloroso – mas também frustrante ver todos esses fios ligados a ele, mas sem dar todas as informações que queríamos. ”

Ela disse que aqueles dias no hospital após o nascimento de seu filho foram fortemente motivadores para ela como engenheira biomédica: “Enviei algumas fotos dele todas ligadas aos meus alunos, e eu disse: ‘Temos que ser capazes de fazer melhor do que isso.

Até agora, membros do laboratório Khine testaram a nova tecnologia em indivíduos saudáveis, mas há planos para um teste piloto com um pequeno número de pacientes com asma nos próximos meses.

Com informações do The Engineer