Relógio Portátil de Registo do Fluxo Sanguíneo para Observação em Movimento

Os investigadores criaram uma versão compacta dos sistemas de imagiologia fotoacústica, que oferece uma visão detalhada do corpo, anteriormente dificultada pelo seu tamanho volumoso. A versão miniaturizada cabe num relógio, com o seu hardware alojado numa mochila com um peso comparável ao de um bebé médio de cinco meses. Este dispositivo não invasivo constitui um meio eficaz de avaliar a função cardíaca.

Em termos simples, a imagiologia fotoacústica funciona da seguinte forma: Inicialmente, um objeto absorve luz, tal como impulsos de laser, convertendo a energia ótica absorvida em calor e causando um aumento de temperatura. Subsequentemente, a expansão termoelástica leva à emissão de ondas sonoras detectáveis. Ao contrário da imagiologia por ultra-sons, que identifica principalmente a anatomia, a imagiologia fotoacústica fornece imagens funcionais e estruturais de maior resolução.

Aplicações Avançadas da Imagiologia Fotoacústica

Devido à sua capacidade de penetrar nos tecidos até uma profundidade de 2-3 cm (0,8-1,2 pol.), a imagiologia fotoacústica tem sido utilizada para analisar os vasos sanguíneos, estimar os níveis de oxigenação do sangue (saturação de oxigénio) e diagnosticar doenças da pele e cancro. Investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul (SUSTech), na China, desenvolveram um dispositivo de imagiologia fotoacústica compacto que pode caber num relógio.

Lei Xi, o autor correspondente do estudo que detalha o novo sistema dos investigadores, declarou: “Embora a imagiologia fotoacústica seja altamente sensível a alterações na hemodinâmica, os desafios na miniaturização e otimização da interface de imagiologia têm dificultado o avanço dos dispositivos fotoacústicos portáteis. Tanto quanto sabemos, este é o primeiro dispositivo fotoacústico para vestir adequado para aplicações na área da saúde.”

A hemodinâmica refere-se à dinâmica do fluxo sanguíneo. A monitorização dos parâmetros hemodinâmicos, como a frequência cardíaca, a pressão arterial e a saturação de oxigénio, permite conhecer a eficiência da função cardíaca.

O dispositivo desenvolvido pelos investigadores é composto por um relógio com uma interface de imagem, um computador de mão e uma mochila que contém o laser e a fonte de alimentação (pesando 7 kg). Foi concebido para permitir ao utilizador movimentos sem restrições. O foco laser adaptável do dispositivo permite a obtenção de imagens de estruturas multicamadas como a pele, com uma resolução de 8,7 µm adequada para a obtenção de imagens da maioria dos pequenos vasos sanguíneos num campo de visão máximo de aproximadamente 3 mm de diâmetro.

Teste de Campo do Dispositivo Fotoacústico

Os voluntários utilizaram o dispositivo fotoacústico para avaliar o seu desempenho em várias condições, incluindo caminhar e experimentar o bloqueio temporário do fluxo sanguíneo no braço utilizando uma braçadeira. Os testes confirmaram que o sistema era funcional, compacto e suficientemente estável para permitir movimentos sem restrições.

Xi sublinhou o potencial dos sistemas de imagem miniaturizados e portáteis, como o que desenvolveram, para utilização em centros de saúde comunitários para diagnosticar doenças numa fase inicial ou monitorizar continuamente os parâmetros de circulação sanguínea em hospitais, oferecendo informações valiosas para o tratamento de várias doenças. Outros melhoramentos poderão permitir que estes sistemas ajudem na deteção precoce de doenças da pele como a psoríase e o melanoma, bem como na análise de queimaduras.

Os investigadores estão a trabalhar no aperfeiçoamento do sistema através da criação de uma fonte laser mais pequena com uma taxa de repetição de impulsos mais elevada, o que melhoraria a compacidade, reduziria o peso e aumentaria a segurança e a resolução, acabando por eliminar a necessidade da mochila.

Xi mostrou-se confiante na viabilidade de desenvolver um relógio fotoacústico mais avançado e inteligente, tirando partido dos rápidos avanços nas tecnologias modernas de díodos laser e de informação eletrónica e eliminando a dependência de uma mochila.

Além disso, os investigadores pretendem aumentar a durabilidade do dispositivo para actividades físicas extenuantes, como correr e saltar. Também planeiam incorporar mais parâmetros hemodinâmicos, incluindo avaliações qualitativas da contagem e do volume dos vasos sanguíneos, para apoiar o diagnóstico precoce do cancro e das doenças cardiovasculares.

Leia O Artigo Original: New Atlas

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