Sensores más finos que el papel para controlar las ondas del pulso
Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de muerte en el mundo. La detección precisa y precoz de las irregularidades cardiovasculares es crucial para prevenir desenlaces graves como los infartos de miocardio y los accidentes cerebrovasculares. Uno de los indicadores clave de la salud cardiovascular es la tensión arterial, y el seguimiento continuo y no invasivo de las ondas del pulso arterial proporciona información fundamental sobre la salud vascular de una persona. Sin embargo, los métodos tradicionales de medición de la tensión arterial pueden ser engorrosos, incómodos e inadecuados para un seguimiento continuo.
Sensor de muñeca ultrafino
Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA), el equipo del proyecto UNOPIEZO ha desarrollado un sensor ultrafino innovador que promete revolucionar el seguimiento cardiovascular continuo. «La idea de desarrollar el sensor ultrafino permite que tenga la máxima flexión durante la pulsación arterial, con lo que se consigue la máxima sensibilidad», explica el beneficiario de una beca de investigación de las MSCA Mika-Matti Laurila. El sensor detecta las ondas del pulso arterial a través de la piezoelectricidad, que convierte la deformación mecánica provocada por la pulsación de la arteria bajo la piel en una señal eléctrica. Cuando se fija a la piel, el sensor se deforma con cada pulso arterial, lo que genera una señal eléctrica que corresponde al pulso de presión arterial que viaja por la arteria. La flexibilidad del sensor le permite doblarse más eficazmente con cada pulso, lo que maximiza la deformación mecánica y produce una señal eléctrica más clara y precisa. De este modo, no solo se obtienen mediciones precisas de las ondas del pulso, sino que también se reduce la cantidad de material necesario para la producción, lo que hace que el sensor sea rentable y sostenible desde el punto de vista medioambiental. El sensor se adhiere a la piel mediante una unidad de transmisión de datos (DTU, por sus siglas en inglés) de elastómero blando, que permite la transmisión inalámbrica de datos. Las dos unidades se sujetan a la muñeca con el sensor colocado directamente sobre la arteria. El material de elastómero blando elegido para la DTU no sólo permite que el sensor se doble durante la pulsación arterial, sino que también garantiza que el dispositivo sea cómodo de usar.
Pruebas y rendimiento de los sensores
El sensor de UNOPIEZO ha sido sometido a pruebas rigurosas para garantizar su precisión y fiabilidad. Uno de los hallazgos más destacados es la notable sensibilidad del sensor, que es unas cincuenta veces mayor en el modo de flexión que cuando solo hay fuerzas de compresión. Mediante un corazón artificial que generaba una onda de pulso simulada, los investigadores demostraron que el sensor podía captar una onda de pulso muy parecida a la simulada. Además, el sistema se probó en seres humanos, donde se logró midió la onda del pulso arterial de la muñeca de una persona. La forma de la onda del pulso resultante era coherente con las formas típicas del pulso arterial, lo que demuestra el potencial del sistema para aplicaciones en el mundo real.
Ventajas principales
Una de las ventajas más significativas del sensor de UNOPIEZO es su bajo consumo de energía. A diferencia de otros sistemas que requieren una fuente de alimentación externa constante, el sensor piezoeléctrico se autoalimenta, lo que convierte la energía mecánica del impulso en energía eléctrica. Según Laurila: «El proceso de fabricación del sensor es otra ventaja crucial, ya que utiliza técnicas de fabricación compatibles con la impresión rollo a rollo, similares a la impresión en papel». Con este método no solo se reducen los costes, sino que también permite la producción en masa, lo que hace que la tecnología sea escalable y accesible para su uso generalizado en entornos sanitarios. Se espera que los trabajos en curso por mejorar la fiabilidad del sistema en términos de diseño, fabricación y eficacia clínica transformen la forma de controlar la salud cardiovascular, y la haga más accesible, eficiente y ecológica.
Palabras clave
UNOPIEZO, salud cardiovascular, presión arterial, sensor piezoeléctrico