Investigadores han desarrollado un nuevo sistema de monitorización cardíaca que combina la impresión 3D y la inteligencia artificial, un avance que podría mejorar la forma en que los médicos miden y diagnostican la salud cardíaca.

El sistema fue desarrollado en la Escuela de Ingeniería de Sistemas Mecatrónicos de la Universidad Simon Fraser (SFU) y cuenta con electrodos secos reutilizables impresos en 3D integrados en un cinturón pectoral suave.

Una de cada tres personas en el mundo desarrollará una arritmia cardíaca, y se prevé que el trastorno del ritmo cardíaco más común, la fibrilación auricular, aumente a nivel mundial en más del 60 por ciento para 2050. – AdobeStock

Según el equipo, el diseño plegable del sistema, con forma de origami, utiliza succión para adherirse a la piel. El trabajo fue liderado por Yiting Chen, estudiante postdoctoral de la SFU, y se detalla en la revista Biosensors and Bioelectronics .

Reemplazo de gel

La tinta a base de carbono impresa en la ventosa reemplaza al gel electrolítico, conduciendo las señales eléctricas del corazón a través de un dispositivo portátil con software de IA incorporado para prediagnosticar hasta 10 tipos de ritmos cardíacos irregulares. 

“Las pruebas de ECG actuales utilizan parches adhesivos y gel desechables que pueden secarse y desprenderse, y posteriormente un médico debe interpretar los datos manualmente. Todo este proceso consume más tiempo y genera más residuos médicos de los necesarios”, declaró en un comunicado el profesor Woo Soo Kim, autor principal del estudio. “Nuestros electrodos secos son igual de precisos que los sensores de gel, pero resultan más cómodos para los pacientes, más fáciles de usar y pueden desinfectarse y reutilizarse, lo que reduce significativamente los residuos”.

Además, el algoritmo de IA puede ayudar a los médicos a realizar diagnósticos más rápidos y precisos, y los resultados de las pruebas se envían electrónicamente a los médicos para su confirmación.

Pruebas hospitalarias

El equipo de Kim probó los electrodos secos con enfermeras de primera línea de la unidad de monitorización cardíaca del Hospital General de Vancouver.

Las enfermeras informaron que el diseño de los electrodos secos y el cinturón torácico podría mejorar significativamente la comodidad y el cumplimiento del paciente durante la monitorización a largo plazo, que actualmente se realiza utilizando monitores Holter voluminosos.

En lugar de intentar volver a pegar los sensores de parche y administrar gel electrolítico si un electrodo se cae durante la prueba, los usuarios simplemente presionan el electrodo para recrear el sello.

Kim afirmó que esta herramienta ecológica y fácil de usar ofrece una oportunidad para mejorar la monitorización cardíaca personalizada para el seguimiento cardíaco a largo plazo, así como en entornos sanitarios de alta demanda.

También puede ayudar a las personas de comunidades rurales y remotas donde el acceso a herramientas de diagnóstico y médicos es limitado.  

“Es importante que las herramientas de diagnóstico sean asequibles y de fácil acceso”, dijo Kim. “Uno de nuestros objetivos es que esta herramienta se utilice en las Primeras Naciones y comunidades remotas, donde las personas que necesitan monitoreo cardíaco puedan tomar sus propias medidas, y nuestro algoritmo de IA pueda analizar los datos y proporcionar una evaluación temprana, que luego se puede compartir con un médico para un diagnóstico completo”.

El equipo de Kim se centra ahora en perfeccionar el algoritmo de prediagnóstico de la IA y en reducir el tamaño del electrodo impreso en 3D a un tercio de su altura actual.