La tecnología basada en sensores de presión, es decir aquellos dispositivos que convierten la presión de un fluido o gas en una señal eléctrica que puede ser medida o procesadas, suele ser utilizada en cirugías mínimamente invasivas. Siendo especialmente utilizada en operaciones que requieran una mayor precisión, una monitorización continua, un control estricto de la presión arterial o un análisis de sangre frecuente.
Sin embargo, pese a que esta tecnología resulta especialmente útil, la tecnología sigue evolucionando y mejorando. La última novedad es el desarrollo de un sensor de presión aeroelástico llevado a cabo por los investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS). Los científicos han denominado este dispositivo 'eAir'. El trabajo dirigido por el profesor asociado Benjamin Tee de la Facultad de Diseño e Ingeniería de NUS y del Instituto de Innovación y Tecnología de la Salud de NUS asegura que el sensor, similar a un 'medidor de capacidad' en miniatura, puede detectar cambios mínimos de presión, "reflejando la sensibilidad de una hoja de loto al toque extremadamente ligero de una gota de agua".
"Puede detectar cambios mínimos de presión, reflejando la sensibilidad de una hoja de loto al toque extremadamente ligero de una gota de agua"
Este sensor fue desarrollado con el objetivo de ofrecer una mejor precisión y una mayor confiabilidad para todas las aplicaciones médicas, llegando a transformar las cirugías laparoscópicas debido a que se permita la retroalimentación táctil para los profesionales de las cirugías. El sensor, a su vez, puede mejorar la experiencia de los pacientes al ofrecer un medio menos invasivo para controlar la presión intracraneal (PIC).
EFECTO HOJA DE LOTO
Los sensores convencionales, desarrollados a partir de materiales rígidos y mecánicamente inflexibles, suelen encontrar dificultades para ofrecer lecturas consistentes sobre la presión, ofreciendo resultados variables cuando se aplica la misma presión repetidamente, pasando por alto cambios sutiles en la presión, lo cual puede conducir a errores importantes. Para abordar estos desafíos, el equipo de NUS se inspiró en un efecto hoja de loto, en el cual las gotas de agua se deslizan por la superficie de la hoja. Este efecto es posible debido a las minúsculas estructuras que la conforman que repelen el agua.
Este efecto es el que el equipo ha incorporado a su diseño, creando un sensor de presión con un sistema con mayor rendimiento de detección. Junto a esto implementaron un innovador "resorte neumático", que permite que el sensor eAir albergue una capa de aire atrapada, que al entrar en contacto con el líquido del sensor forma una interfaz aire-líquido. Según se produce un incremento de la presión externa, esta capa de aire se comprime, dando como resultado un movimiento sin fricción de la interfaz dentro del sensor, lo que desencadena un cambio en las señales eléctricas que refleja con precisión la presión ejercida.
"Queremos perfeccionar aún más el sensor eAir para mejorar su rendimiento"
Los dispositivos eAir pueden fabricarse relativamente pequeños, de pocos milímetros de tamaño. El equipo prevé que la tecnología eAir se integre en un conjunto diverso de aplicaciones para entornos líquidos. Como comenta el profesor asociado Tee, "queremos perfeccionar aún más el sensor eAir para mejorar su rendimiento mediante la exploración de varios materiales nuevos y diseños microestructurales".
El profesor añade las complicaciones que supone realizar operaciones con pinzas, “el control preciso y la percepción precisa de las fuerzas aplicadas son fundamentales, pero las herramientas tradicionales a veces pueden resultar insuficientes, lo que hace que los cirujanos dependan en gran medida de la experiencia e incluso de la intuición. Sin embargo, la introducción de sensores eAir suaves y fácilmente integrables podría cambiar las reglas del juego”.
Desde la (NUS) los investigadores han desarrollado este sensor con la capacidad de mejorar el seguimiento de la presión intracraneal. De manera similar, al ofrecer una solución mínimamente invasiva, la tecnología podría transformar las experiencias de los pacientes en el tratamiento de afecciones relacionadas con el cerebro, que van desde fuertes dolores de cabeza hasta posibles daños cerebrales.