STUDIU. Monitorizarea continuă și în timp real a funcției inimii, posibilă cu ajutorul unui senzor portabil cu ultrasunete
Un dispozitiv wearable care combină ultrasunetele cu tehnologia AI, permite monitorizarea imagistică, non-invazivă, a funcției și structurii cardiace în timp real până la 24 de ore, indiferent de intensitatea activităților fizice desfășurate de purtător. Senzorul folosește ultrasunete pentru captarea imaginilor de la nivelul inimii, în diferite unghiuri. Cu ajutorul algoritmului de învățare profundă, instrumentul analizează rezultatele imagistice relevante clinic și calculează volumul de sânge pompat de inimă cu fiecare bătaie, fracția de ejecție și debitul cardiac. Performanțele dispozitivului au fost adresate într-un studiu publicat în jurnalul Nature.
Dispozitivul portabil are potențialul de a redefini ecografia cardiacă. O sursă de monitorizare a inimii în mod continuu, în timp real și la distanță, este cost-eficientă, facilitează accesul cât mai multor persoane la examinări imagistice cardiace performante, inclusiv în timpul desfășurării efortului fizic intens și poate reprezenta o componentă importantă în managementul diverselor boli. Mai mult decât atât, caracterul non-invaziv al unui astfel de dispozitiv, precum și capacitatea de a rămâne fixat pe piele 24 de ore pot avantaja atât pacienții cu afecțiuni cardiovasculare cât și comunitatea sportivă.
Ecocardiografia, monitorizarea imagistică a inimii cu ajutorul ultrasunetelor, este o tehnică esențială în diagnosticarea diferitelor afecțiuni cardiovasculare, însă prezintă numeroase limitări. Ecocardiografia non-invazivă disponibilă în prezent implică utilizarea unor instrumente voluminoase, poate fi realizată numai de profesioniști și nu în mod continuu, iar pacientul se află în stare de repaus.
Instrumentul descris de studiul publicat în Nature are ca scop facilitarea accesului la monitorizarea cardiacă prin ultrasunete. Design-ul, dimensiunile și proprietățile elastice îl fac ideal pentru monitorizarea unui corp aflat în mișcare. Fiind aproximativ cât un timbru poștal, instrumentul digital se plasează pe pieptul purtătorului de unde, prin intermediul ultrasunetelor, generează un flux constant de imagini ale inimii, în timp real. Achiziția imaginilor se realizează continuu, cadru cu cadru, inclusiv atunci când purtătorul se află în repaus sau desfășoară activități fizice intense. Algoritmul de învățare profundă intervine prin trasarea curbelor diverșilor parametri cardiaci precum deplasarea miocardică, volumul de sânge pompat sau fracția de ejecție. Conform autorilor studiului, modelul de învățare profundă este primul astfel de algoritm care să fie funcționalizat într-un dispozitiv portabil de monitorizare cu ultrasunete.
„Tehnologia dezvoltată de noi permite tuturor să folosească imagistica cu ultrasunete <<on the go>>. Riscul crescut de afecțiuni cardiovasculare impune nevoia unor proceduri de monitorizare mai avansate. Asigurând pacienții și doctorii cu mai multe informații, monitorizarea cardiacă în timp real are potențialul de a optimiza diagnosticul cardiac” – afirmă Sheng Xu, Profesor Nanoinginerie, Universitatea California San Diego.
Dispozitivul (patch-ul) analizat în studiu a fost conectat prin intermediul cablurilor la un calculator, pentru a putea descărca automat datele în timp ce se afla în utilizare, însă dezvoltatorii instrumentului au realizat și o variantă wireless căreia urmează să îi fie testate performanțele.
Aplicațiile tehnologiei de monitorizare în timp real și la distanță pot fi extinse și către achiziția imaginilor altor organe și țesuturi, precum vena cavă inferioară, aorta abdominală sau ficatului. La mijlocul anului 2022 a fost publicat un studiu care analiza performanțele unui plasture (patch) inteligent capabil să monitorizeze și să obțină în mod continuu informații de ultrasonografie de la nivelul țesuturilor, mușchilor și organelor pe o perioadă de 48 de ore. Acesta a fost testat în mai multe condiții, la diferite niveluri de activitate fizică, rezultatele arătând că poate rămâne fixat pe piele și își păstrează transmisibilitatea acustică pentru mai mult de 2 zile.
Citește și:
- ChatGPT: Care sunt provocările integrării în sănătate?
- STUDIU. DeepMosaic, un instrument digital bazat pe AI detectează bolile genetice dificil de diagnosticat în practica medicală curentă
- Inițiativa Europeană de Imagistică în Cancer, un obiectiv cheie al Planului European împotriva Cancerului, lansată la Bruxelles