Sensor moldeable podría apoyar el monitoreo y rehabilitación del cuello

Los trastornos de la voz y las enfermedades de las vías respiratorias superiores pueden requerir una evaluación repetida de los pequeños músculos del cuello implicados en la respiración, la deglución y el habla. Supervisar estos músculos puede ser difícil debido a la superficie curva del cuello y al pequeño tamaño de los músculos objetivo, lo que limita la practicidad de la electromiografía convencional durante la rehabilitación.

Para abordar estos desafíos, los investigadores han desarrollado un electrodo similar a una masilla diseñado para favorecer una monitorización muscular y una biorretroalimentación más cómodas.

Investigadores de la Universidad McGill (Montreal, Canadá) desarrollaron el electrodo blando como un sensor moldeable que se adapta estrechamente a la piel. El dispositivo está hecho de una masilla a base de silicona que conduce la electricidad mediante pequeños hilos de plata integrados.

Como es seco, no requiere gel conductor y puede mantener un contacto estrecho con la piel con menos aire entre el electrodo y la superficie de registro. Este diseño está pensado para reducir las interferencias al registrar señales de los pequeños músculos del cuello.

El electrodo también tiene una propiedad eléctrica sensible a la deformación que ayuda a preservar la conductividad a medida que el material se mueve. Cuando la masilla se estira, los hilos de plata integrados se reordenan de una forma que mantiene el flujo eléctrico. Esta característica puede ser especialmente útil en superficies corporales curvas o en movimiento, donde los electrodos húmedos convencionales pueden ser menos prácticos.

Aunque los sensores actuales de electromiografía funcionan bien en grupos musculares más grandes de los brazos y las piernas, el registro de los músculos más pequeños del cuello sigue siendo más complejo.

En un estudio en humanos de prueba de concepto, los investigadores moldearon la masilla en electrodos para el cuello y los probaron en tres voluntarios. Los participantes realizaron tareas vocales diseñadas para inducir fatiga, lo que permitió al equipo evaluar los registros en condiciones que implicaban señales de baja actividad muscular. El sensor igualó a un electrodo clínico estándar en cuanto a ruido y estabilidad de la señal al registrar desde pequeños músculos del cuello. Los hallazgos se publicaron en Science Advances.

Los investigadores dijeron que el sensor podría llegar a ayudar a monitorizar la respiración, la deglución y el habla durante la rehabilitación tras un ictus o en enfermedades neurodegenerativas como el párkinson. También señalaron que serán necesarios estudios más amplios y la aprobación regulatoria antes de que la tecnología pueda utilizarse clínicamente.

El trabajo apunta a una posible vía hacia herramientas de biorretroalimentación portátiles que podrían ayudar a los pacientes a practicar ejercicios de fortalecimiento muscular fuera de la clínica.

“Como logopeda, tengo ejercicios de fortalecimiento muscular que puedo dar a los pacientes, pero solo podemos verlos 30 minutos a la semana, o incluso mensualmente. Si tenemos un sensor muscular que pueda usarse como biorretroalimentación para el paciente mientras practica en casa, podrá saber si está usando el músculo correctamente”, dijo Nicole Li-Jessen, profesora de la Escuela de Ciencias de la Comunicación y Trastornos y investigadora asociada en el Programa de Investigación Traslacional en Enfermedades Respiratorias del Instituto de Investigación del Centro de Salud de la Universidad McGill.

“El estudio en humanos es una prueba de concepto, no un ensayo clínico. Muestra que el electrodo registra señales limpias de pequeños músculos del cuello, donde los electrodos estándar tienen dificultades”, añadió Li-Jessen.

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Universidad McGill