Esta historia es parte de una serie sobre los avances actuales en la medicina regenerativa. Este artículo analiza los avances en dispositivos portátiles.
En 1999, definí la medicina regenerativa como un conjunto de intervenciones que restablecen la función normal de tejidos y órganos que han sido dañados por enfermedades, traumatismos o desgastados por el tiempo. Incluyo todo el espectro de terapias químicas, genéticas, proteicas, basadas en células e intervenciones biomecánicas que logran este objetivo.
El ultrasonido es un sistema de imágenes simple y versátil comúnmente utilizado en todo el mundo. Su aplicación más famosa es en obstetricia y ginecología, pero también puede utilizarse en imágenes abdominales, cardiología y urología, entre otros campos.
El ultrasonido implica generar y transmitir ondas sonoras a través del cuerpo del paciente, tocando tejidos, órganos y huesos. Estas ondas regresan a la máquina de ultrasonido y se procesan para crear una imagen en tiempo real. De esta forma se desarrolla la conocida imagen ecográfica del feto, o en otros casos, tumores, enfermedades, etc.
Sin embargo, los sensores de ultrasonido convencionales son tecnología antigua, a menudo sujetos a errores del operador y solo ofrecen un campo de visión limitado. En un estudio reciente de L. Electrónica de la naturalezaEl Dr. Lin Zhang y sus colegas del MIT han desarrollado un parche ecográfico cómodo y flexible. Analizaré su parche de ultrasonido y discutiré su impacto en la medicina regenerativa a largo plazo.
El objetivo principal de esta alternativa de corrección de ultrasonido flexible y compatible es facilitar la obtención de imágenes en partes curvas del cuerpo, mejorar la calidad de la imagen y permitir un monitoreo prolongado. Hasta hace poco, ha habido dificultades a la hora de seleccionar materiales adecuados para construir un parche flexible inteligente porque los emisores de ultrasonido requieren cerámicas específicas con coeficientes piezoeléctricos especializados. Con la reciente llegada de tejidos inteligentes y tecnologías elásticas, los componentes necesarios para desarrollar un parche ecográfico ya están disponibles.
La vejiga fue elegida como foco de la corrección ecográfica de Chang debido en parte a la relativa escasez de dispositivos de ultrasonido portátiles o portátiles para la monitorización abdominal, así como a los requisitos espaciales para medir el volumen de la vejiga en tiempo real.
El parche está fabricado de caucho de silicona con un espesor inferior a 5 mm, lo que permite una gran elasticidad y flexibilidad cuando el paciente se mueve. Como se muestra en la figura anterior, los cinco parches de electrodos inteligentes emiten una serie de ondas sonoras unidimensionales que viajan a través de la piel hasta el tejido del órgano objetivo, en este caso, la vejiga.
La onda adquiere una porción 2D del órgano objetivo y esos datos se transfieren de nuevo a los electrodos y a un banco de datos independiente. La flexibilidad del parche permite una monitorización continua, incluso cuando el paciente está en movimiento, eliminando la necesidad de una visita a la clínica o al médico.
Para evaluar su sistema, Zhang y sus colegas realizaron un estudio en humanos para comparar el rendimiento de su parche de ultrasonido con el de un sistema de ultrasonido convencional. Analizaron el volumen de la vejiga de los pacientes cuando estaba parcialmente llena y parcialmente vacía, utilizando sistemas de ultrasonido para estimar el volumen con y sin gel de ultrasonido, que se utiliza para amplificar y mejorar la transmisión de ondas sonoras.
Sus investigaciones encontraron que el parche de ultrasonido era muy preciso para estimar el volumen de la vejiga en comparación con un sistema de ultrasonido convencional. La ecografía con parche con o sin gel pudo estimar el volumen de la vejiga con un margen de error razonable, mientras que la ecografía convencional sin gel se quedó muy corta. Estos resultados indican que el parche de ultrasonido es casi tan preciso como el ultrasonido húmedo tradicional y significativamente mejor que el ultrasonido tradicional sin gel.
Las aplicaciones terapéuticas y de medicina regenerativa a largo plazo del parche de ultrasonido son innumerables, pero están limitadas por la imaginación de quienes implementan su uso.
Entre los más comunes se encuentran aquellos en los que es posible que alguien no pueda visitar a su médico para realizarse una ecografía médica. Esto puede incluir adultos que trabajan con niños, pacientes de edad avanzada o personas con restricciones de movilidad.
Otra aplicación obvia es el seguimiento continuo de la salud de los pacientes en riesgo. Como tecnología portátil, los pacientes pueden utilizar el parche de ultrasonido en su vida diaria sin sentir molestias ni fatiga. Esto se extiende al seguimiento de la enfermedad y al tratamiento del paciente que ya está enfermo. Además de en urología, la ecografía se puede utilizar en entornos cardíacos, monitorización ósea y más.
Millones de personas padecen enfermedades crónicas que requieren visitas frecuentes al médico cada año. Si el parche de ultrasonido se puede adaptar para reducir las dificultades que enfrentan estos pacientes y la carga sobre nuestro tenso sistema de atención médica, el parche de ultrasonido pronto será un gran éxito.
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