Dispositivo portátil sin manguito permite monitoreo continuo de presión arterial en hipertensión

Estas mediciones puntuales no captan los rápidos cambios fisiológicos que se producen durante la actividad y la recuperación, lo que limita las intervenciones oportunas tanto en el hospital como en la consulta externa. Un monitoreo continuo y cómodo podría mejorar la titulación del tratamiento y la evaluación del riesgo.

Para abordar este problema, los investigadores han desarrollado un dispositivo portátil sin manguito que mide la presión arterial y el flujo sanguíneo de forma continua mediante inteligencia artificial basada en principios físicos.

El dispositivo fue creado por un equipo interdisciplinario de la Universidad de Utah y la Universidad de Illinois en Chicago. Se implementa como un dispositivo portátil tipo reloj inteligente y fue descrito en detalle en un estudio publicado en Nature Communications . La Universidad de Utah posee la propiedad intelectual y su Oficina de Licencias Tecnológicas está explorando vías para su comercialización.

El sistema utiliza bioimpedancia, la impedancia eléctrica de la sangre y los tejidos, en lugar de señales ópticas. Se aplica una corriente eléctrica indolora e imperceptible en la muñeca y se registran los pequeños cambios en el flujo de corriente causados por la pulsación sanguínea. Estas señales son procesadas por modelos de aprendizaje automático basados en la física que incorporan la dinámica de fluidos y el electromagnetismo, guiando al algoritmo hacia predicciones fisiológicamente plausibles.

Al incorporar la física de la pulsación sanguínea y el electromagnetismo de la bioimpedancia en el modelo, la red evita el comportamiento de "caja negra" que presentan algunos dispositivos ópticos portátiles. Reconstruye la forma de onda completa de la presión arterial a lo largo del tiempo, registrando los cambios durante el reposo y la actividad, en lugar de solo los valores sistólicos y diastólicos. Este enfoque no requiere calibración por usuario y está diseñado para el seguimiento cardiovascular continuo.

La validación incluyó pruebas en 150 personas, entre pacientes de la unidad de cuidados intensivos y pacientes ambulatorios del Centro de Salud Madsen. Según el equipo, el objetivo era estudiar el rendimiento en poblaciones clínicas específicas y en entornos ambulatorios habituales. El estudio destaca la utilidad potencial para la monitorización hospitalaria, donde se requieren mediciones frecuentes y tolerantes al movimiento.

"Este trabajo demuestra cómo la combinación del aprendizaje automático con la física puede cambiar radicalmente las posibilidades", afirmó Christel Hohenegger, profesora asociada de matemáticas en la Universidad de Utah. "Al incorporar principios físicos directamente en el modelo, podemos ir más allá de las predicciones opacas y avanzar hacia sistemas más precisos, más interpretables y con una mayor aplicabilidad en la atención médica del mundo real".

"Nuestra presión arterial a lo largo del día es como una película, pero cuando se coloca el manguito, solo se obtiene una instantánea", dijo Benjamin Sanchez Terrones, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática e ingeniería biomédica en la Universidad de Illinois en Chicago.

"El dispositivo de manguito es muy útil, pero a la vez limitado: proporciona información mínima debido a su funcionamiento: lectura sistólica sobre lectura diastólica, lo que se traduce en los valores máximo y mínimo de presión durante la medición. En definitiva, nos perdemos el 99% de la información que explica cómo puede variar la presión arterial de un paciente a lo largo del día mientras camina, corre o sube escaleras", afirmó Sánchez Terrones.

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