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Adesivo fixado na pele consegue fazer imagens de ultrassom do coração enquanto a pessoa se movimenta

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Um adesivo pequeno e flexível usado no peito1 pode criar imagens de ultrassom do coração2 à medida que as pessoas se movem. O dispositivo, o primeiro desse tipo, pode ajudar a diagnosticar várias condições médicas por meio de imagens do coração2 durante o exercício.

O protótipo do adesivo, descrito em um estudo publicado na revista Nature, produziu imagens comparáveis às de um dispositivo portátil padrão usado para visualizar o coração2 antes e depois do exercício.

Atualmente, os médicos realizam imagens de ultrassom do coração2, chamadas de ecocardiograma3, colocando um dispositivo portátil no peito1 que envia e recebe ondas de ultrassom. Isso é usado para visualizar o órgão após um ataque cardíaco, por exemplo, ou em alguém com insuficiência cardíaca4, quando o sangue5 não é bombeado com força suficiente pelo corpo.

Saiba mais sobre "Doenças cardiovasculares6", "Ecocardiograma3" e "Ecocardiograma3 fetal".

De acordo com Hongjie Hu, da Universidade da Califórnia, em San Diego, os médicos atualmente fazem imagens do coração2 de alguém antes e depois do exercício para avaliar problemas que só se tornam aparentes quando o órgão precisa trabalhar mais. Monitorar a atividade cardíaca durante o exercício pode ajudar no diagnóstico7, diz ele.

Hu e seus colegas, portanto, criaram um dispositivo vestível (wearable) para produzir e receber ondas de ultrassom a partir de um material piezoelétrico8, que pode transformar energia elétrica em energia mecânica e vice-versa.

O adesivo, que tem aproximadamente o tamanho de um selo postal, converte sinais9 elétricos em vibrações para produzir as ondas de ultrassom. Ele também detecta ondas de ultrassom refletidas, as quais ele transforma em sinais9 elétricos.

O primeiro protótipo é conectado a um computador que analisa os sinais9 elétricos e os transforma em imagens.

Quando usado pelos testadores, o protótipo produziu imagens do coração2 comparáveis a um dispositivo portátil padrão, relata a equipe.

“Nunca houve uma maneira de ver o coração2 durante o exercício antes”, diz Hu.

Um porta-voz da British Heart Foundation diz que o dispositivo deve ser capaz de mostrar o movimento e o débito cardíacos, o que seria útil para diagnosticar condições como insuficiência cardíaca4 e problemas nas válvulas do coração2.

A equipe também criou uma versão sem fio, cujos resultados serão publicados em um artigo futuro.

No artigo atual, os pesquisadores contextualizam que a imagiologia contínua das funções cardíacas é altamente desejável para a avaliação da saúde10 cardiovascular a longo prazo, detecção de disfunção cardíaca aguda e gestão clínica de pacientes críticos ou cirúrgicos.

No entanto, as abordagens convencionais não invasivas para obter imagens da função cardíaca não podem fornecer medições contínuas devido ao volume do dispositivo, e os dispositivos cardíacos vestíveis existentes só podem capturar sinais9 na pele11.

No estudo, é relatado um dispositivo ultrassônico vestível para avaliação contínua, em tempo real e direta da função cardíaca. Foram introduzidas inovações no design do dispositivo e na fabricação de materiais que melhoram o acoplamento mecânico entre o dispositivo e a pele11 humana, permitindo que o ventrículo esquerdo seja examinado de diferentes pontos de vista durante o movimento.

Também foi desenvolvido um modelo de aprendizado profundo que extrai automaticamente o volume do ventrículo esquerdo da gravação contínua da imagem, gerando formas de onda dos principais índices de desempenho cardíaco, como volume sistólico, débito cardíaco12 e fração de ejeção.

Essa tecnologia permite o monitoramento dinâmico e vestível do desempenho cardíaco com precisão substancialmente aprimorada em vários ambientes.

Leia sobre "Insuficiência cardíaca4", "Prolapso13 da válvula mitral" e "Insuficiência14 da válvula mitral".

 

Fontes:
Nature, publicação em 25 de janeiro de 2023.
New Scientist, notícia publicada em 25 de janeiro de 2023.

 

NEWS.MED.BR, 2023. Adesivo fixado na pele consegue fazer imagens de ultrassom do coração enquanto a pessoa se movimenta. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1433645/adesivo-fixado-na-pele-consegue-fazer-imagens-de-ultrassom-do-coracao-enquanto-a-pessoa-se-movimenta.htm>. Acesso em: 2 mar. 2024.

Complementos

1 Peito: Parte superior do tronco entre o PESCOÇO e o ABDOME; contém os principais órgãos dos sistemas circulatório e respiratório. (Tradução livre do original
2 Coração: Órgão muscular, oco, que mantém a circulação sangüínea.
3 Ecocardiograma: Método diagnóstico não invasivo que permite visualizar a morfologia e o funcionamento cardíaco, através da emissão e captação de ultra-sons.
4 Insuficiência Cardíaca: É uma condição na qual a quantidade de sangue bombeada pelo coração a cada minuto (débito cardíaco) é insuficiente para suprir as demandas normais de oxigênio e de nutrientes do organismo. Refere-se à diminuição da capacidade do coração suportar a carga de trabalho.
5 Sangue: O sangue é uma substância líquida que circula pelas artérias e veias do organismo. Em um adulto sadio, cerca de 45% do volume de seu sangue é composto por células (a maioria glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas). O sangue é vermelho brilhante, quando oxigenado nos pulmões (nos alvéolos pulmonares). Ele adquire uma tonalidade mais azulada, quando perde seu oxigênio, através das veias e dos pequenos vasos denominados capilares.
6 Doenças cardiovasculares: Doença do coração e vasos sangüíneos (artérias, veias e capilares).
7 Diagnóstico: Determinação de uma doença a partir dos seus sinais e sintomas.
8 Piezoelétrico: Tem relação com a capacidade de alguns cristais gerarem tensão elétrica por resposta a uma pressão mecânica. O efeito piezoelétrico é entendido como a interação eletromecânica linear entre a força mecânica e o estado elétrico (forças de Coulomb) em materiais cristalinos (cerâmicos, polímeros, etc.).
9 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
10 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
11 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
12 Débito cardíaco: Quantidade de sangue bombeada pelo coração para a aorta a cada minuto.
13 Prolapso: Deslocamento de um órgão ou parte dele de sua localização ou aspecto normal. P.ex. prolapso da válvula mitral, prolapso uterino, etc.
14 Insuficiência: Incapacidade de um órgão ou sistema para realizar adequadamente suas funções.Manifesta-se de diferentes formas segundo o órgão comprometido. Exemplos: insuficiência renal, hepática, cardíaca, respiratória.
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