Primul ceas inteligent care realizează imagini ale vaselor de sânge în timp real și monitorizează indicatori hemodinamici în afara spitalului
Tehnologia purtabilă (de tip wearable) devine tot mai populară în domeniul medical. O echipă de Universitatea de Știință și Tehnologie de Sud din China a dezvoltat primul dispozitiv de tip wearable care captează imagini de înaltă rezoluție a vaselor de sânge. Acesta este primul ceas inteligent cu imagistică fotoacustică ce poate monitoriza starea sănătății prin determinarea parametrilor hemodinamici, evaluând circulația sângelui în sistemul cardiovascular, în timp real, fără să fie nevoie de dispozitive voluminoase din spitale.
Tehnologia reprezintă o metodă non-invazivă pentru monitorizarea anumitor parametri hemodinamici, cum ar fi ritmul cardiac, tensiunea arterială și saturația de oxigen, parametrii ce caracterizează activitatea sistemului circulator. Ceasul ar putea reprezenta o alternativă la dispozitivele medicale care se află în spitale, permițând monitorizarea continuă a persoanelor, de oriunde.
Imagistica fotoacustică reprezintă o tehnică în care imaginile se formează prin măsurarea undelor sonore induse de un puls de lumină laser, create prin absorbția luminii în anumite structuri. Analiza intensității și distribuției semnalului fotoacustic oferă informații despre caracteristicile structurale și funcționale ale microvaselor, care pot suferi modificări în diverse afecțiuni. Deși această tehnică este un instrument indispensabil în cercetare, începe să aibă și aplicabilitate clinică în imagistica vasculară ori dermatologică.
Studiul condus de aceștia și-a propus să transforme un instrument voluminos într-un dispozitiv miniaturizat. Sistemul are la bază un laser pulsat compact, un traiect optic fibrat și un sistem electronic portabil, toate integrate într-un rucsac cu o greutate de doar 7 kg. De asemenea, conține și un dispozitiv wearable de tip ceas, pentru stocarea și vizualizarea imaginilor pe afișaj electronic. Sistemul de imagistică fotoacustică creat are o rezoluție laterală de 8,7 µm pentru a permite observarea microvaselor de sânge din piele și un câmp vizual cu un diametru aproximativ de 3 mm ce permite captarea detaliilor de la nivel microvascular.
Echipa de cercetare a efectuat teste pe voluntari. Astfel, a fost evaluată capacitatea ceasului de a-și schimba focalizarea și de a detecta modificări în fluxul sanguin într-un anumit timp și în diferite scenarii, de pildă, mers pe jos și restricționarea temporară a fluxului sanguin în braț cu ajutorul unei manșete. Voluntarilor li s-a permis mișcarea fără restricție, iar rezultatele obținute au demonstrat stabilitatea și functionalitatea sistemului. Premergător acestor teste, ei se dedică dezvoltării unui sistem și mai avansat, mai compact, prin utilizarea unei surse laser mai mică.
Obiectivul este dezvoltarea unui nou sistem, alcătuit doar dintr-un ceas fotoacustic inteligent, valorificând progresele în domeniul diodelor laser. Totodată, echipa încearcă să asigure stabilitatea căii optice în timpul activităților intense, de exemplu alergarea, prin integrarea în sistem a iluminării multispectrale. Această abordare inedită are scopul de a colecta parametri fiziologici suplimentari, pentru a face posibilă detectarea precoce a afecțiunilor precum cancer ori boli cardiovasculare.
„Sistemele de imagistică purtabile miniaturizate, cum ar fi cel dezvoltat de noi, ar putea fi utilizate de centrele de sănătate pentru diagnosticarea precoce a bolii sau pentru monitorizarea pe termen lung a parametrilor legați de circulația sângelui într-un context medical, oferind informații valoroase pentru tratamentele diferitelor boli. […] Odată cu dezvoltarea ulterioară, acest tip de sistem poate fi util și pentru detectarea timpurie a afecțiunilor pielii, cum ar fi psoriazisul și melanomul, ori pentru analiza arsurilor.” – a declarat Lei Xi, autor al studiului, pentru Optica.
Citește și:
- STUDIU. Dispozitivele wearables, eficiente în screeningul persoanelor la risc de fibrilație atrială și insuficiență cardiacă
- Fitbit Heart Study: telediagnosticarea fibrilației atriale – senzori, brățară sau ceas inteligent, consultații virtuale. Va include 250.000 de persoane
- Primele rezultate din Fitbit COVID-19 Study: aproape 50% dintre cazuri au fost depistate cu o zi înainte de raportarea simptomelor la persoanele care utilizează dispozitive de monitorizare Fitbit