El método clínico estándar para monitorizar el flujo sanguíneo cerebral se basa en la ecografía Doppler transcraneal, que a su vez depende de que un técnico capacitado sostenga una sonda de ultrasonido contra la cabeza del paciente. Una práctica en la que la precisión de las lecturas puede varias según la habilidad del profesional. En esta misma línea de limitaciones del método convencional, los expertos indican que no es adecuado para la monitorización continua, ya que el flujo sanguíneo cerebral normalmente solo se controla en momentos específicos de día, lo que puede provocar que no se capten las fluctuaciones que ocurren en esos momentos.
Ante este panorama, un equipo de ingenieros de la Universidad de California, San Diego, ha desarrollado un parche de ultrasonido portátil que supera estos obstáculos al ofrecer una versión consistente, cómoda y de manos libres, para monitorizar el flujo sanguíneo cerebral de manera continua. Según apuntan los investigadores, el parche suave y elástico que se coloca en la sien, es particularmente beneficioso para los pacientes que se someten o se recuperan de una cirugía cerebral, “lo que representa un avance significativo con respecto a la ecografía Doppler transcraneal tradicional”, indican.
El parche suave y elástico que se coloca en la sien, es particularmente beneficioso para los pacientes que se someten o se recuperan de una cirugía cerebral
En cuanto al material, el parche del tamaño de una moneda, está fabricado con un elastómetro de silicona que contiene varias capas de componentes electrónicos elásticos. Además de una serie de pequeños transductores piezoeléctricos que emiten y reciben ondas de ultrasonido para medir el flujo sanguíneo. Otra de las características de este novedoso parche es la malla de cobre hecha de cables con forma de resorte que mejoran la calidad de la señal al reducir la interferencia del cuerpo y el entorno externo.
Su funcionamiento de basa en que el parche se conecte mediante los cables a una fuente de alimentación y a una computadora. Posteriormente, el sistema utiliza las imágenes de ultrasonido para realizar una monitorización 3D, más concretamente, con cerca de 30 imágenes por segundo. Finalmente, los datos se procesan utilizando algoritmos especializados para reconstruir detalles tridimensionales como el tamaño, el ángulo y la posición de las principales arterias cerebrales.
Los investigadores probaron el parche en 36 voluntarios sanos con el objetivo de evaluar su capacidad para medir las velocidades del flujo sanguíneo en las principales arterias del cerebro. Los participantes realizaron actividades que afectaron al flujo sanguíneo, como contener la respiración, agarrarse las manos o leer, demostrando que las medidas del parche ecográfico fueron casi similares a las obtenidas con una sonda de ultrasonido convencional.
"Se necesita un dispositivo capaz de capturar esta información tridimensional para obtener una imagen completa y mediciones más precisas”
Los autores del estudio apuntan que colaborarán con médicos de la Facultad de Medicina de UC San Diego para probar el parche de ultrasonido en pacientes que padecen afecciones neurológicas que afectan el flujo sanguíneo cerebral. “La vasculatura cerebral es una estructura compleja con múltiples vasos ramificados. Se necesita un dispositivo capaz de capturar esta información tridimensional para obtener una imagen completa y mediciones más precisas”, apuntó Xinyi Yang, coautora del estudio, que fue publicado en la revista Nature el 22 de mayo de 2024.