El sensor podría permitir que el teléfono inteligente mida los signos vitales

Durante casi 120 años, solo ha existido un medio preciso y no invasivo para medir la presión arterial que no requiere una recalibración constante:la técnica Riva-Rocci, que fue ideada por Scipione Riva-Rocci en 1896 y emplea el uso de presión física. , típicamente en forma de brazalete inflable. LMD dijo que ha desarrollado una variación de la técnica Riva-Rocci que hace uso de sensores que, según propone LMD, pueden integrarse fácilmente directamente en los teléfonos inteligentes.

La tecnología de LMD se puede utilizar para medir la presión arterial diastólica y sistólica de una persona, así como para medir otros parámetros médicos vitales a través de su V-Sensor. El producto es parte de una próxima ola de dispositivos médicos integrados con teléfonos, no solo dispositivos portátiles, sino soluciones médicas estandarizadas que leen los signos vitales con precisión clínica. En lugar de medir lo que es fácil, medirán lo que es útil. En lugar de buscar un uso médico para lo que se puede medir, harán mediciones que sean médicamente significativas.

Configuración de hardware (Imagen:Leman Micro Devices)

El teléfono inteligente será aún más integral en el ecosistema de IoT cuando se convierta en una herramienta crítica para el sector médico. Uno de los objetivos es medir la presión arterial de forma rápida y sencilla, sin ninguna calibración personal, de acuerdo con la norma ISO. El V-Sensor de LMD literalmente pone información crítica en manos de personas que nunca han medido ni tienen idea de su presión arterial. Un mejor control de la presión arterial fuera de un entorno clínico podría generar un progreso cualitativo hacia una prevención y un tratamiento más eficaces de la hipertensión.

La temperatura es otro parámetro que se mide con frecuencia. Un sensor en el teléfono inteligente podrá realizar esta función requerida con fines médicos, así como en diversas circunstancias industriales. La frecuencia del pulso, la frecuencia respiratoria y el nivel de oxígeno en sangre son otros parámetros. Juntos, representan una poderosa herramienta de diagnóstico que se puede combinar con otros sensores para monitorear una amplia gama de condiciones cardiovasculares.

La física detrás de las mediciones

Las tecnologías están transformando la industria de la salud, particularmente a través del monitoreo continuo de las personas, en el hogar, durante el tiempo libre e incluso en el trabajo, registrando los eventos que ocurren durante el día. Según los defensores de las tecnologías emergentes, el monitoreo continuo de los parámetros biomédicos alentaría a las personas a adoptar y mantener comportamientos saludables, con miras a promover la salud y prevenir enfermedades.

La solución que ofrece LMD utiliza una innovadora tecnología de sensores para medir la presión arterial, la temperatura y el pulso, e incluso realizar funciones de ECG, registrando la actividad eléctrica del corazón. La medición de la presión arterial utiliza el procedimiento de Riva-Rocci. La presión arterial es la presión que ejerce la sangre, bombeada desde el corazón, sobre la pared de las arterias que distribuyen la sangre en el cuerpo. La presión arterial en las arterias se puede medir directamente introduciendo un pequeño tubo (catéter) en la arteria y conectándolo a un dispositivo de medición (transductor de presión). En la práctica, esto ocurre solo en circunstancias especiales, como durante una cirugía.

Un teléfono inteligente con sensor V

La medición común de la presión arterial, por otro lado, se realiza de forma indirecta, utilizando dispositivos especiales que son capaces de evaluar la presión arterial desde el exterior, de forma no invasiva. De estos dispositivos, el más preciso y utilizado hasta ahora es el diseñado por Riva-Rocci hace poco más de un siglo. Consiste en una pulsera de goma conectada por un lado a una pequeña bomba manual y por el otro a un manómetro de columna de mercurio. Debido a que el instrumento estaba equipado con una columna de vidrio que contenía mercurio y tenía un manómetro que indicaba la distancia expresada en milímetros, la unidad de medida con la que se reportan los valores máximo y mínimo de presión arterial es milímetros de mercurio (mmHg).

Mientras tanto, la temperatura corporal se mide tradicionalmente usando un escaneo de frente por infrarrojos con condiciones ambientales, como se usó por primera vez en 1835. La información de ECG se puede obtener de un transductor colocado entre las manos. Finalmente, las mediciones tradicionales de frecuencia del pulso, oxígeno en sangre (SpO ₂ ) y la frecuencia respiratoria se basan en transductores de oximetría de pulso establecidos con tecnología establecida, en uso desde 1972. La frecuencia respiratoria se deriva de la frecuencia cardíaca y la modulación de amplitud (arritmia sinusal respiratoria).

“Hemos combinado ciencia consolidada y madura con tecnología moderna”, dijo Chris Elliott, fundador y director de Leman Micro Devices SA. “Eso les brinda a los usuarios y sus médicos medidas que comprenden y saben que pueden confiar en la conveniencia de un dispositivo de grado médico en todo momento.

“Por ejemplo, medimos la presión arterial usando exactamente la misma ciencia que un brazalete alrededor de su brazo, pero lo hacemos más fácil, más pequeño y más barato usando la yema del dedo y haciendo que el usuario presione más fuerte o más suave en lugar de tener una presión pesada y bomba y brazalete costosos ”, agregó Elliott. Explicó que la presión arterial alta (hipertensión) es un "asesino silencioso" sin síntomas, por lo que colocar un medidor de presión arterial sin manguitos y sin calibración en cada teléfono podría salvar la vida de muchas de las 9 millones de personas que mueren a causa de ella cada año. .

La tecnología

La tecnología de LMD consiste en su módulo de hardware V-Sensor y el algoritmo de software e-Checkup para instruir al usuario y analizar los datos y el soporte de diagnóstico en un servidor para almacenar los datos. Las tres partes cumplirán con todos los requisitos reglamentarios de CE, FDA y CFDA para un dispositivo médico de Clase IIA / Clase II, así como con todas las regulaciones de privacidad relevantes.

El V-Sensor tiene un sensor de presión incrustado en una resina epoxi suave y plana que se presiona contra la yema del dedo. Los LED y un fotodiodo forman un oxímetro de pulso convencional que ilumina la punta del dedo. Una termopila mide la radiación de calor para estimar la temperatura corporal. El circuito integrado específico de la aplicación diseñado por LMD controla los LED; captura y digitaliza datos del fotodiodo, sensor de presión y termopila; y se comunica con el procesador del teléfono móvil.

El V-Sensor se puede integrar en la parte posterior de un teléfono inteligente y está curvado para adaptarse a la punta de un dedo. Ofrece una experiencia de usuario cómoda y ergonómica. Para medir la presión arterial, el usuario simplemente sostiene el teléfono con un agarre natural, con el dedo índice en el V-Sensor empotrado en la parte posterior del teléfono y el pulgar en la pantalla frontal. La aplicación e-Checkup guía al usuario a jugar con la pantalla presionando más o menos. Una medición tarda aproximadamente un minuto. No se requieren dispositivos externos; un teléfono inteligente habilitado para e-Checkup proporciona la solución completa.

La aplicación es la interfaz entre el sistema operativo del teléfono y el V-Sensor de LMD. Se encarga de todo el procesamiento, incluida la obtención de las funciones del V-Sensor de la base de datos de LMD la primera vez que se utiliza. La precisión de la presión arterial está dentro del alcance de la norma ISO 81060-2, que para el criterio principal es un error promedio de <5 mmHg y una desviación estándar de <8 mm. Todas las mediciones se pueden tomar en cualquier lugar, en cualquier momento, en menos de 60 segundos siguiendo las instrucciones en pantalla y sin la necesidad de accesorios especiales o calibración previa.

El sensor en cuestión (un pequeño dispositivo de 15 mm de largo que se coloca en la parte posterior de un teléfono inteligente) no solo le permite medir la presión arterial sino que, según LMD, le permite obtener mediciones precisas de la temperatura corporal y la saturación de oxígeno ( una medida de la función pulmonar), frecuencia cardíaca y velocidad respiratoria.

La investigación y el desarrollo de LMD han demostrado que los datos del V-Sensor se pueden combinar con los datos del acelerómetro en el teléfono cuando se sostienen contra el pecho para encontrar la sincronización de la función cardíaca:tiempo de expulsión del ventrículo izquierdo (LVET), sincronización de la válvula aórtica y mitral, y muchos más. otros. Otras mediciones pueden combinar imágenes de la cámara del teléfono.

Un economista de la salud desarrolló un modelo de Markov utilizando datos empíricos para estimar el impacto en la salud de comprar un teléfono que mide la presión arterial. Mostró que, en promedio, un usuario joven ganaría alrededor de seis meses de vida y un usuario mayor ganaría alrededor de tres meses.

>> Este artículo se publicó originalmente el nuestro sitio hermano, EE Times Europe.