Aquest innovador dispositiu portàtil permet la monitorització del flux sanguini de manera pràctica
Monitorar com flueix la sang en els nostres teixits en temps real és essencial per a molts procediments mèdics, com ara supervisar pacients amb malalties vasculars o observar el flux sanguini en el cervell dels nounats. No obstant això, la majoria dels dispositius actuals són voluminosos, fràgils i propensos a patir un excés de soroll en les mesures.
Ara, un equip liderat per investigadors de l’ICFO ha desenvolupat un nou tipus de monitor de flux sanguini portàtil que, sense sacrificar la qualitat de les dades, resulta més compacte, estable i fàcil d’utilitzar. Aquest disseny, presentat recentment a Biomedical Optics Express, podria fer que la monitorització clínica als hospitals fos més còmoda i fins i tot podria ser adequada per a un ús quotidià en esports, benestar i atenció domiciliària remota.
La majoria de monitors de flux sanguini tradicionals empren fibres òptiques per recollir les dades. Aquestes requereixen lents i cables grans, la qual cosa fa que els dispositius resultants siguin fràgils i, a més, pateixin vibracions subtils que augmenten el soroll en les mesures.
Per eliminar la necessitat de fibres òptiques i afrontar els reptes que aquestes comporten, els investigadors de l’ICFO, el Dr. Andrés Quiroga, el Dr. Lorenzo Cortese i el Dr. Manish Verma, sota la direcció del Professor ICREA a l’ICFO Turgut Durduran, en col·laboració amb l’Institut Fraunhofer d’Òptica Aplicada i Enginyeria de Precisió IOF i la University College London, han adoptat un enfocament innovador. En concret, han dissenyat una diminuta matriu de microobjectius que pot muntar-se directament sobre un xip de càmera comercial. Aquesta innovació redueix la mida de tot el sistema, obtenint igualment informació de la mateixa qualitat que aquella proporcionada pels monitors tradicionals basats en fibres.
El disseny final, publicat a Biomedical Optics Express, és més petit, lleuger i pràctic, ja que pot col·locar-se directament sobre la pell. Com a resultat, el dispositiu és més portàtil i senzill d’utilitzar, i per tant podria emprar-se per examinar més còmodament la circulació en els capilars de pacients amb malalties vasculars, garantir la seguretat dels teixits durant una cirurgia o seguir el flux sanguini en el cervell dels nounats.
L’equip va provar l’aparell tant en models de laboratori com en persones, confirmant que funciona de manera fiable i amb alta precisió. “El sistema és capaç de captar senyals de flux sanguini capilar en temps real, fins i tot detectant els subtils ritmes del batec cardíac”, comparteix el Dr. Andrés Quiroga, primer autor de l’article. A més, el dispositiu pot mesurar simultàniament el flux sanguini a diferents profunditats d’un teixit, oferint una visió més completa de la circulació. Això obre la porta a rastrejar els nivells d’oxigen als teixits, una dada especialment valuosa per a l’atenció clínica.
Amb un perfeccionament major, els investigadors creuen que el seu enfocament podria dur la monitorització del flux sanguini en teixits més enllà de l’hospital. Per exemple, el dispositiu podria utilitzar-se en esports i benestar per obtenir informació en temps real sobre el rendiment i la recuperació muscular, o fins i tot a casa per a la monitorització remota de pacients.
“Imagineu simplement posar-vos un adhesiu o un dispositiu semblant a un rellotge que controli la vostra circulació capilar durant tot el dia. Els metges podrien llavors avaluar de manera remota si correu risc de patir un ictus a causa d’una autorregulació deficient”, afegeix Quiroga. Malgrat que aquesta aplicació és encara hipotètica, l’equip pretén centrar-se a aconseguir que la tecnologia sigui encara més portàtil, de manera que pugui utilitzar-se còmodament durant períodes llargs i per pacients amb condicions circulatòries més complexes.
Referència:
Andres Quiroga, Lorenzo Cortese, Manish Verma, Peter Dannberg, Ilias Tachtsidis, Norbert Danz, and Turgut Durduran, "On-skin, micro-objective enabled camera module for speckle contrast optical spectroscopy/tomography," Biomed. Opt. Express 16, 4091-4103 (2025).
DOI: https://doi.org/10.1364/BOE.571276
Agraïments:
Horizon 2020 Framework Programme (688303, 871124, 101016087, 101017113, 101099291, 101099093); European Social Fund Plus; European Regional Development Fund (EFRE-OP 2014-2020 - Project no. 2021 FE 9032); Fundación Cellex; FUNDACIÓ Privada MIR-PUIG; Agencia Estatal de Investigación (PID2019-106481RB-C31/10.13039/501100011033, PID2023-151973OB-I00 PHOTOSHOCK, PID2023-147553OB-I00 SCOSWear, LUX4MED/MEDLUX, PHOTOMETABO); Fundación Carmen y Severo Ochoa (CEX2019-000910-S); Centres de Recerca de Catalunya; Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (2019-FIB-00968, 2022-SGR-01457); Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (RIS3CAT-001-P-001682 CECH); Departament d'Empresa i Coneixement, Generalitat de Catalunya; National Institutes of Health (R21EB031261).