Microsensor para transmitir datos del interior del corazón o vasos sanguíneos

Por el equipo editorial de HospiMedica en español
Actualizado el 31 Mar 2014

En un desarrollo que recuerda la tecnología pillicam que transmite información desde el interior del tracto digestivo, los investigadores han creado un dispositivo altamente miniaturizado de señalización capaz de enviar datos desde el interior de los vasos sanguíneos o el corazón.

Investigadores en el Instituto Tecnológico de Georgia (Atlanta, EUA) construyeron un dispositivo que integra transductores de ultrasonido con electrónica de procesamiento en un solo chip de silicio de 1,4 milímetros. El chip combina hileras transductoras de ultrasonido micromaquinadas capacitativas con electrónica, de punta CMOS, para producir imágenes de ultrasonido intravasculares en tres dimensiones (IVUS) y de ecografía intracardiaca (ICE). La hilera de dos anillos, incluye 56 elementos de transmisión y 48 elementos de recepción. Una vez armado, esta hilera, en forma de rosquilla, tiene un tamaño de 1,5 milímetros de diámetro, con un orificio en el centro de 430 micras para acomodar un alambre de guía.

Imagen A: Se muestra, durante un ensayo, un dispositivo basado en un catéter de un solo chip que podría suministrar imágenes, de lo que se encuentra al frente, en tiempo real, de tres dimensiones, desde el interior del corazón, las arterias coronarias y los vasos sanguíneos periféricos. (Fotografía cortesía del Instituto Tecnológico de Georgia).

Imagen B: Se muestra, en la punta de un dedo, un dispositivo, basado en catéter, de un solo chip, que puede mostrar imágenes de lo que hay adelante, en tiempo real, con imagenología en tres dimensiones, desde el interior del corazón, y los vasos sanguíneos periféricos. Se muestra por detrás una imagen microscópica del dispositivo (Fotografía cortesía del Instituto Tecnológico de Georgia).

El dispositivo funciona con 20 milivatios de energía, lo que minimiza la cantidad de calor generada en el interior del cuerpo, y contiene transductores de ultrasonidos que operan a una frecuencia de 20 megahercios (MHz).

Los investigadores informaron que habían ensayado y demostrado la calidad de imagen del sistema en un fantasma de alambre y un ejemplo ex vivo del corazón de un pollo. Ellos obtuvieron, con éxito, datos de imágenes volumétricas del corazón ex vivo del pollo a 60 cuadros por segundo sin promediar nada de la señal.

“Nuestro dispositivo les permitirá a los médicos ver todo el volumen que se encuentra en frente de ellos dentro de un vaso sanguíneo”, dijo el autor principal, el Dr. F. Levent Degertekin, profesor de ingeniería mecánica en el Instituto de Tecnología de Georgia. “Esto les dará a los cardiólogos el equivalente de una linterna para que puedan ver los bloqueos que se encuentran delante de ellos en las arterias ocluidas. Tiene el potencial de reducir la cantidad de procedimientos quirúrgicos que son necesarias para volver a destapar estos vasos”.

“Si usted es un médico, usted quiere ver lo que está pasando en el interior de las arterias, y en el interior del corazón, pero la mayoría de los dispositivos que se utilizan para esto, hoy en día proporcionan únicamente imágenes transversales”, dijo el Dr. Degertekin. “Si usted tiene una arteria que está totalmente bloqueada, por ejemplo, se necesita un sistema que le diga lo que tiene delante de usted. Tienes que ver el frente, la parte de atrás y los flancos juntos. Ese tipo de información no está, básicamente, disponible en este momento”.

El estudio fue publicado en la edición de febrero 2014 de la revista IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control.

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Georgia Institute of Technology