Caltech desenvolve o primeiro método não invasivo para medir a pressão arterial continuamente
(caltech.edu)- Até agora, a forma de onda contínua da pressão arterial dependia de métodos invasivos como cateteres arteriais, mas a equipe da Caltech desenvolveu uma maneira de continuar lendo a pressão arterial real em várias partes do corpo, reduzindo o incômodo para o paciente
- A tecnologia patenteada resonance sonomanometry induz a ressonância da artéria com ondas sonoras e calcula a pressão arterial medindo a frequência de ressonância por imagem de ultrassom
- Em um pequeno estudo clínico, o protótipo apresentou resultados semelhantes aos de um manguito padrão de pressão arterial e mediu não apenas os valores sistólico e diastólico, mas também a forma de onda completa da pressão arterial
- Os manguitos existentes precisam bloquear temporariamente o vaso sanguíneo, por isso ficam limitados a medições intermitentes e ao braço, tornando difícil observar a pressão arterial central ou variações contínuas por região
- O protótipo atual da Esperto Medical tem formato de braçadeira com um invólucro de transdutor menor que um baralho de cartas, e o objetivo inicial é usá-lo com conexão por cabo a monitores hospitalares
Por que a medição contínua e não invasiva da pressão arterial era difícil
- Uma equipe multidisciplinar da Caltech criou um método para medir continuamente a pressão arterial de forma não invasiva em várias partes do corpo
- O dispositivo pode ser usado para monitoramento de sinais vitais em casa, em hospitais e em locais remotos, quase sem interferir no paciente
- A nova técnica foi publicada em um artigo na PNAS Nexus, com o título “Resonance sonomanometry for noninvasive, continuous monitoring of blood pressure”
Princípio de medição da resonance sonomanometry
- A resonance sonomanometry provoca suavemente a ressonância na artéria com ondas sonoras e depois mede a frequência de ressonância da artéria por imagem de ultrassom
- A frequência de ressonância varia de acordo com a pressão do sangue dentro da artéria, e esse valor é usado para calcular a pressão arterial
- São necessários três parâmetros para a medição
- raio da artéria
- espessura da parede arterial
- tensão ou energia da pele sobre a artéria
- A equipe compara o princípio ao de uma corda de violão: quanto mais esticada, mais o tom muda ao ser tocada; da mesma forma, quando a artéria recebe um estímulo sonoro, sua frequência de ressonância varia conforme a pressão arterial
Limitações do manguito de pressão arterial e da arterial line
- O manguito comum mede a pressão ao envolver a parte superior do braço, inflar até bloquear o fluxo sanguíneo e depois liberar o ar lentamente, usando como referência o som de quando o sangue volta a fluir
- Como esse método envolve oclusão vascular, ele só pode ser realizado de forma intermitente e só obtém dados do braço
- Os médicos querem não só medições periféricas no braço, mas também medições centrais no tórax e em outras partes do corpo, além de medições contínuas com a forma de onda completa da pressão arterial
- Médicos de UTI e cirurgiões vêm usando a arterial line, que insere diretamente um cateter na artéria, para continuar lendo a pressão arterial real
- Esse método é invasivo e pode ser arriscado
- Até agora, era a única forma de obter leitura contínua da pressão arterial real
- Em alguns casos, como problemas de válvula cardíaca, a forma de onda completa da pressão arterial fornece informações diagnósticas difíceis de obter por outros meios
Desempenho do dispositivo e formato do protótipo
- Em um pequeno estudo clínico, o novo dispositivo apresentou resultados semelhantes aos do manguito, que é o padrão de tratamento atual
- O dispositivo provoca uma leve sensação de vibração na pele do paciente e pode medir a pressão arterial absoluta e a forma de onda completa
- O protótipo atual foi fabricado e testado pela Esperto Medical e é montado em uma braçadeira com um invólucro de transdutor menor que um baralho de cartas
- A equipe acredita que, no futuro, o dispositivo poderá caber em um pacote do tamanho de um relógio ou em um adesivo
- O objetivo inicial é o uso hospitalar, com conexão por cabo a monitores hospitalares já existentes
- O dispositivo da Esperto é pequeno, não invasivo e relativamente barato, e tem um método para localizar automaticamente os vasos do paciente, sem necessidade de reposicionamento físico
- A equipe acredita que ele também pode evitar problemas observados em alguns dispositivos de monitoramento de pressão arterial
- falta de precisão em pacientes com hipotensão
- resultados que variam de acordo com o tom de pele do paciente
Processo de desenvolvimento e possibilidade de aplicação clínica
- A equipe vem desenvolvendo o dispositivo há cerca de 10 anos para criar algo capaz de resolver problemas clínicos reais
- No início, tentaram derivar a pressão arterial a partir da velocidade do fluxo sanguíneo, mas chegaram a um limite porque isso fornecia apenas pressão arterial relativa, ou seja, a diferença entre medições alta e baixa, e exigia calibração
- Depois, inspirados por um problema de tensão em física básica, mudaram para uma abordagem que obtém a pressão arterial a partir da frequência de ressonância após estimular a artéria
- Em ambientes de medicina de emergência, é difícil gastar tempo com uma etapa separada de calibração, por isso é necessário um dispositivo que funcione imediatamente assim que for colocado no paciente
- Nos hospitais, isso pode reduzir situações em que é preciso aceitar o risco da inserção de uma arterial line para fazer monitoramento contínuo da pressão arterial real
- No longo prazo, também se discute a possibilidade de substituir o manguito de pressão arterial
- o manguito mede apenas uma vez a cada execução
- no monitoramento doméstico, o paciente precisa saber usar o dispositivo, colocá-lo e ter motivação para registrar as medições
- a equipe acredita que uma abordagem place and forget, em que o paciente usa o dispositivo o dia todo e o profissional de saúde mede o quanto quiser, pode ajudar a ajustar doses de medicamentos com mais precisão
2 comentários
Opiniões no Hacker News
Como alguém que passou por uma crise hipertensiva no fim do ano passado, o que mais me frustra é a prática de medir a pressão arterial de forma incorreta em hospitais e consultórios
Falar, se mexer, não estar descansado, ter acabado de acordar, postura sem apoio, fazer apenas uma medição — há muitos fatores que elevam a pressão em relação ao valor de referência
Grandes órgãos de saúde como AMA, AHA e CDC recomendam a forma correta de medição, mas, na prática clínica, isso muitas vezes não é seguido por tomar muito tempo. Uma única medição não basta e pode levar a diagnóstico incorreto
A pressão arterial é um valor dinâmico que muda continuamente conforme comportamento, postura e atividade; então, para medi-la de forma contínua e mais confiável, no fim das contas parece que será necessário tempo de medição suficiente
A forma como isso é feito na prática é absurdamente inadequada. O paciente, irritado depois de esperar 30 minutos, levanta às pressas quando a enfermeira chama, segue por um corredor desconhecido, está ocupado encerrando uma ligação, fica tenso sem saber para onde ir, é pesado e logo em seguida tem a pressão medida
Por isso, hoje acho que a forma mais adequada é medir em casa e manter um registro da pressão
O valor medido pelo técnico entra no prontuário eletrônico, e mesmo que o médico meça de novo no final e diga “está ótimo”, esse valor é ignorado
No fim, passei a medir por conta própria em casa de vez em quando e, ao perceber que na verdade estava tudo bem, minha pressão no sentido figurado também baixou
Uma vez, a enfermeira mediu minha pressão enquanto eu estava sentado quietinho na maca, entrou em pânico imediatamente, mediu de novo no mesmo braço, depois se apressou para medir nos outros membros e acabou desistindo
Depois de atravessar o trânsito do centro, procurar vaga, caminhar até o hospital e sentar o mais longe possível de crianças barulhentas que me lembram que eu não deveria estar vivo, é inevitável que minha pressão fique mais alta que o normal. Mas não entendo por que quem mede fica ainda mais assustado
Acostumei-me a ver enfermeiras ignorando todas as recomendações de medição de pressão, então comecei a medir eu mesmo em casa antes da consulta e mostrar o resultado. Com a idade, acabou subindo até um nível que exigia tratamento e hoje tomo remédio, mas ainda nunca vi uma enfermeira seguir sequer uma recomendação adequada de medição de pressão
Ainda assim, tenho hipertensão do avental branco com frequência, então muitas vezes preciso pedir à enfermeira para apertar o botão mais uma vez. A segunda medição cai cerca de 20/10 e volta para a faixa normal
Seria bom criar um pin que também colete informações de atividade, como o ambiente, movimentos e dieta da pessoa cuja pressão está sendo medida, grave um dia inteiro de áudio, tire fotos quando necessário e transcreva tudo com Whisper para formar um diário diário pesquisável
Na verdade, isso também dá para fazer com um celular, mas a duração da bateria é um problema. Também seria interessante pegar um Android sobrando, criar uma build dedicada a registro diário para capturar áudio e vídeo e, quando ele se conectasse à rede local de casa, fazer upload automático para um endpoint FastAPI no Docker Desktop, organizar tudo no NAS e processar com um fluxo de trabalho usando ffmpeg
Essa abordagem já foi tentada antes. Bill Softky escreveu sobre sua experiência trabalhando em uma startup parecida de medição contínua e não invasiva da pressão arterial baseada em transdução acústica, e havia muitos problemas
O dispositivo não invasivo precisava medir a pressão arterial com tanta precisão quanto uma linha arterial, mas, segundo ele, era um problema parecido com medir a pressão dentro de uma garrafa sem abri-la, usando vibrações sonoras especiais e análise algorítmica, sem fazer incisão
A pressão estimada subia e descia batimento a batimento junto com a pressão real, mas também mudava quando o paciente mexia os dedos, girava o braço ou usava vasoconstritores como nicotina
Ele disse ter aprendido uma lição de medição: é relativamente fácil calcular um valor correlacionado com o sinal desejado, mas é muito mais difícil calcular um sinal não correlacionado com coisas indesejadas, como o movimento do braço
<https://www.linkedin.com/pulse/monster-monetization-bill-sof...>
Fico muito curioso para saber como a equipe da CalTech resolveu esse problema de descorrelação
Como alguém vindo do meio acadêmico, esse tipo de material geralmente tem pouco valor; muitas vezes o laboratório conseguiu algo bem pequeno e a universidade empacota isso de forma atraente
Os testes foram feitos na artéria carótida. Não sei se pretendem lidar também com o problema de uso durante atividades; parece mais provável que seja usado em ambiente clínico
Na forma mais simples, daria para verificar apenas quando o braço está em posição neutra; na prática, espero que tenham usado uma abordagem mais complexa e melhor que isso
Um dos usos principais dessa tecnologia é durante cirurgias, e nesse caso, idealmente, nada se move
Interessante. Já trabalhei em um dispositivo que implementava tempo de chegada da onda de pulso (Pulse Arrival Time, PAT), e os engenheiros biomédicos da equipe diziam que “não é pressão arterial, mas pode ser usado para a mesma finalidade”
Fico curioso para saber se esta tecnologia tem vantagens sobre PAT e até que ponto é verdadeira a afirmação de que “PAT pode ser usado para a mesma finalidade”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6912522/
Uma empresa chamada Biobeat vende um produto que mede a pressão arterial continuamente por 24 horas com um patch colado no peito
Pelo que ouvi, ele está em uso clínico e funciona
https://www.bio-beat.com/cuffless-blood-pressure-monitoring
Não foi inventado o “primeiro método”. Essa abordagem já era usada em pesquisas há alguns anos, talvez há 10 anos, e o alvo era o lóbulo da orelha
Depois vou procurar o artigo e colocar o link
https://scholar.google.com/scholar?q=earlobe+blood+pressure
https://www.todaysmedicaldevelopments.com/article/wearable-b...
Sempre quis um dispositivo de clipe de orelha integrado ao Garmin. Algo que medisse frequência cardíaca e pressão arterial pelo lóbulo da orelha, e também lidasse com reprodução de música ou notificações do relógio. O lóbulo da orelha também permite medir a temperatura corporal com bastante estabilidade
Pelo que sei, esse relógio de pressão arterial foi aprovado em alguns países da Europa. Precisa ser calibrado todo mês pelo método convencional
Parece que estão tentando obter aprovação nos EUA por volta do ano que vem
https://aktiia.com/
https://aktiia.com/uk/regulatory-approval-no-need-for-calibr...
Como observação, se você usar um redirecionador de encomendas no Reino Unido e baixar o app pela App Store da UE, dá para conseguir a pulseira também nos EUA
É uma tecnologia que será um grande avanço para a humanidade. Para mim, pessoalmente, chegou uns 5 a 8 anos tarde
Porque foram 2 a 5 anos de desenvolvimento de produto, e já se passaram 3 anos desde um AVC hemorrágico que muito provavelmente foi causado por pressão arterial grave
Na época eu tinha 40 anos e nunca tinha medido a pressão, e obviamente não media durante exercícios. Depois do acidente, passei a medir a pressão o tempo todo e, na oitava vez em que sentei numa cadeira e arregaçei a manga, pensei se o Apple Watch não tinha um sensor de pressão arterial
Ao pesquisar por causa dessa pergunta, descobri que a humanidade ainda não tinha descoberto uma forma de medir pressão arterial em movimento. Esse esforço merece comemoração
É um problema bem antigo. Só pesquisar noninvasive blood pressure monitoring no PubMed já retorna 4.834 resultados. A definição de “primeiro” da Caltech é estranha
Além disso, muitos métodos além do manguito já foram tentados, mas pacientes que precisam de algo mais sofisticado que um manguito geralmente já estão tão doentes a ponto de estar na UTI, onde é possível colocar uma linha arterial. Isso, na verdade, parece mais uma solução à procura de um problema
Mesmo deixando de lado o uso doméstico, se conseguirem provar que isso é tão preciso quanto uma linha arterial, será um grande benefício para pacientes de UTI ou pacientes submetidos a cirurgias grandes
Detesto ter que colocar uma linha arterial em situações que exigem pressão arterial contínua
Com uma linha arterial, é difícil simplesmente levantar e se movimentar ou virar na cama; com a medição não invasiva, basta remover um clipe, ou ela pode ser feita desde o início como totalmente móvel
O problema é ter um método não invasivo que funcione corretamente, e até agora esse tem sido o obstáculo
A Aktiia já colocou no mercado um produto que afirma fazer esse tipo de coisa: https://aktiia.com/uk/
Porém, esse produto é baseado em método óptico
Eu queria saber mais porque tenho hipertensão, mas o ponto principal era que ele era muito impreciso mesmo em condições muito boas
Ela gera aproximadamente uma medição por hora
Achei que fosse glicose no sangue...