Novo cinto vestível com sensores monitora com precisão a insuficiência cardíaca 24 horas por dia, 7 dias por semana

Existem cerca de 64 milhões de casos de insuficiência cardíaca em todo o mundo. Segundo a American Heart Association, 6,2 milhões de adultos nos Estados Unidos têm insuficiência cardíaca e estima-se que esse número aumente para 8 milhões até 2030. A insuficiência cardíaca é uma síndrome clínica progressiva caracterizada por uma anormalidade estrutural do coração, na qual o coração é incapaz de bombear sangue suficiente para atender às necessidades do corpo.

Atualmente, existem dois sistemas de monitoramento de insuficiência cardíaca disponíveis. No entanto, eles são caros e apresentam riscos porque são implantados cirurgicamente sob a pele. Além disso, cerca de metade dos pacientes com insuficiência cardíaca não precisa de um dispositivo implantável ou não se qualificam para o monitoramento torácico (área entre o pescoço e o abdômen) fornecido por esses dispositivos. Há uma necessidade crítica de soluções não invasivas para monitorar a progressão da insuficiência cardíaca o tempo todo.

Pesquisadores da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University, em colaboração com a Faculdade de Enfermagem Christine E. Lynn da FAU, desenvolveram um protótipo de um novo dispositivo vestível que pode monitorar continuamente todos os parâmetros fisiológicos associados à insuficiência cardíaca em tempo real.

A tecnologia é baseada em sensores embutidos em um cinto leve convenientemente usado na cintura para monitorar impedância torácica, eletrocardiograma (ECG), frequência cardíaca e detecção de atividade de movimento. O sistema usa diferentes sensores para detectar esses parâmetros. A impedância torácica é um bio-sinal crítico para monitorar a progressão da insuficiência cardíaca.

Da mesma forma, o ECG é um bio-sinal vital para diagnosticar e prever doenças cardiovasculares. medidas de ECG sinais elétricos através do coração usando um monitor Holter, que não é adequado para uso no local de atendimento.

Para o estudo, publicado na Relatórios Científicos, os pesquisadores testaram o dispositivo vestível em diferentes condições, incluindo sentado, em pé, deitado e andando. Para cada condição, os resultados foram obtidos para cada um dos sensores sequencialmente. Os parâmetros fisiológicos selecionados são significativos na determinação dos sintomas de insuficiência cardíaca.

Os resultados mostraram que todos os sensores acompanharam as mudanças para todas as diferentes condições. O sensor de posição destacou corretamente a mudança de posição em diferentes condições e pode ser usado para identificar diferentes estados do usuário do dispositivo. Além disso, o sensor de frequência cardíaca monitora continuamente a frequência cardíaca. É importante ressaltar que o dispositivo destacou corretamente as alterações mínimas na impedância torácica.

Como a maioria dos monitores de ECG, o sensor de ECG no dispositivo vestível era muito sensível ao movimento, principalmente durante a caminhada. No entanto, mesmo durante a caminhada, o sensor de ECG reteve seu complexo QRS (o impulso elétrico à medida que se espalha pelos ventrículos do coração) junto com os picos R (intervalos do complexo QRS), que são importantes indicadores de hipertrofia ventricular esquerda, indicativos de um aumento no tamanho das fibras miocárdicas na principal câmara de bombeamento cardíaco.

“Todos os sensores que integramos em nosso módulo de cinto podem ser facilmente usados ​​por um longo período de tempo sem afetar as atividades diárias do paciente”, disse Waseem Asghar, Ph.D., autor sênior e professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da FAU e Ciência da Computação. “É importante ressaltar que o monitoramento contínuo e em tempo real dos sintomas de insuficiência cardíaca pode alertar os pacientes e seus profissionais de saúde sobre o declínio da saúde do paciente. Por sua vez, os profissionais de saúde podem intervir com medicamentos para evitar a hospitalização do paciente”.

Os pesquisadores esperam que sua tecnologia tenha valores preditivos mais altos para insuficiência cardíaca com maior especificidade e alta sensibilidade.

“Aproximadamente 1 em cada 4 pacientes com insuficiência cardíaca são readmitidos dentro de 30 dias após a alta do hospital e cerca de metade são readmitidos dentro de seis meses”, disse Mary Ann Leavitt, Ph.D., coautora e professora assistente do Christine E da FAU Escola de Enfermagem Lynn. “Dispositivos vestíveis para cuidados de saúde, como o protótipo que desenvolvemos, têm o potencial de diminuir as reinternações hospitalares de maneira econômica, segura e conveniente para o usuário”.

Com base nos resultados do estudo, os pesquisadores estão atualmente testando o módulo em um conjunto de diversos assuntos para desenvolver um algoritmo para prever a insuficiência cardíaca no conjunto de teste.

“Este dispositivo vestível para monitorar a insuficiência cardíaca é meu principal projeto no Laboratório de Micro e Nanotecnologia em Medicina do Dr. Asghar, que tem importantes implicações sociais para a doença cardiovascular de crescimento mais rápido nos EUA”, disse Sheikh Muhammad Asher Iqbal, primeiro autor, um assistente de pesquisa e Ph.D. aluno do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da FAU.

“Estamos desenvolvendo uma solução não invasiva que pode ser usada por todos insuficiência cardíaca pacientes para melhor manejo, diagnóstico e prognóstico que poderão atender as massas.”