Primeiro método não invasivo para medir continuamente a pressão arterial real

A nova técnica patenteada, chamada sonomanometria de ressonância, usa ondas sonoras para estimular suavemente a ressonância em uma artéria e, em seguida, usa imagens de ultrassom para medir a frequência de ressonância da artéria, chegando a uma medição real da pressão arterial. Em um pequeno estudo clínico, o dispositivo, que dá aos pacientes uma sensação suave de zumbido na pele, produziu resultados semelhantes aos obtidos usando o manguito de pressão arterial padrão.

“Acabamos com um dispositivo que é capaz de medir a pressão arterial absoluta — não apenas os números sistólicos e diastólicos que estamos acostumados a obter com medidores de pressão arterial — mas a forma de onda completa”, diz Yaser Abu-Mostafa (PhD ’83), professor de engenharia elétrica e ciência da computação e um dos autores de um novo artigo que descreve a técnica e o dispositivo no periódico Nexo PNAS. “Com este dispositivo você pode medir a pressão arterial continuamente e em diferentes locais do corpo, dando muito mais informações sobre a pressão arterial de uma pessoa.”

“Esta equipe vem trabalhando há quase uma década, tentando construir algo que faça a diferença, que seja bom o suficiente para resolver um problema clínico real”, diz Aditya Rajagopal (BS ’08, PhD ’14), associado visitante em engenharia elétrica na Caltech, professor assistente adjunto de pesquisa em engenharia biomédica na USC e coautor do novo artigo. “Muitos grupos, incluindo gigantes da tecnologia como Apple e Google, têm trabalhado em direção a uma solução como esta, porque ela permite um espectro de possibilidades de monitoramento de pacientes do hospital para a casa. Nosso método amplia o acesso ao monitoramento de nível hospitalar de pressão arterial e métricas de saúde cardíaca.”

Pressão arterial 101

A pressão arterial é simplesmente a força do sangue empurrando as paredes dos vasos sanguíneos do corpo enquanto é bombeado ao redor do corpo. A pressão alta, ou hipertensão, está relacionada ao risco de ataque cardíaco, derrame, doença renal crônica e outros problemas de saúde. A pressão baixa, ou hipotensão, também pode ser um problema sério porque significa que o sangue não está transportando oxigênio suficiente para os órgãos. Fazer medições regulares da pressão arterial é considerado uma das melhores maneiras de monitorar a saúde geral e identificar problemas potenciais.

A maioria de nós já experimentou a medição da pressão arterial no estilo manguito. Um enfermeiro, médico ou máquina infla um manguito que se ajusta ao redor do braço até que o sangue não possa mais fluir e, em seguida, libera lentamente o ar do manguito enquanto ouve o som que o sangue faz quando ele começa a fluir novamente. A pressão no manguito naquele ponto corresponde à pressão arterial nas artérias do paciente. Mas essa técnica tem limitações: ela só pode ser realizada periodicamente, pois envolve a oclusão de um vaso sanguíneo, e só pode coletar dados do braço.

Os médicos gostariam muito de ter leituras contínuas que fornecessem formas de onda completas da pressão arterial de um paciente, e não apenas medições periféricas de um braço, mas também medições centrais do tórax e de outras partes do corpo. Para obter as informações completas de que precisam, médicos e cirurgiões de terapia intensiva às vezes recorrem à inserção de um cateter diretamente na artéria de pacientes críticos (uma prática conhecida como colocação de uma linha arterial, ou “a-line”). Isso é invasivo e pode ser arriscado, mas, até agora, tem sido a única maneira de obter uma leitura contínua da pressão arterial real. Em alguns casos, como problemas com válvulas cardíacas, formas de onda completas da pressão arterial podem fornecer aos médicos informações de diagnóstico que eles não podem obter de nenhuma outra forma.

“Há muitas informações nessa forma de onda que são realmente valiosas”, diz Alaina Brinley Rajagopal, uma associada visitante em engenharia elétrica no Caltech, uma médica de medicina de emergência e coautora do artigo. E outros dispositivos de pressão arterial desenvolvidos na última década ou duas exigem uma etapa de calibração para a qual os médicos de emergência simplesmente não têm tempo, diz ela. “Preciso ser capaz de colocar algo em um paciente e fazê-lo funcionar imediatamente.”

O novo dispositivo atende aos requisitos. O protótipo atual, construído e testado por uma empresa spin-off chamada Esperto Medical, está alojado em uma caixa de transdutor menor que um baralho de cartas e é montado em uma braçadeira, embora os pesquisadores digam que ele poderia eventualmente caber em um pacote do tamanho de um relógio ou adesivo. A equipe pretende que o dispositivo seja usado primeiro em hospitais, onde se conectaria por meio de fios a monitores hospitalares existentes. Isso pode significar que os médicos não precisariam mais pesar os riscos de colocar uma linha A para obter o monitoramento contínuo da pressão arterial real de qualquer paciente.

Eventualmente, Brinley diz que seu dispositivo pode substituir os manguitos de pressão arterial também. “Os manguitos de pressão arterial só fazem uma medição com a mesma frequência com que você passa o manguito, então se você está pedindo aos pacientes para monitorar sua pressão arterial em casa, eles têm que saber como usar o dispositivo, eles têm que colocá-lo e eles têm que estar motivados para registrar as informações, e eu diria que a maioria dos pacientes não faz isso”, diz Brinley Rajagopal. “Ter um dispositivo como o nosso, onde é só colocar e esquecer, você pode usá-lo o dia todo, e ele pode fazer quantas medições seu provedor quiser, isso permitiria uma dosagem melhor e mais precisa da medicação.”

Desenvolvendo um divisor de águas

Rajagopal relembra o longo caminho que percorreu até chegar a este ponto com o dispositivo de pressão arterial. Cerca de uma d&