Um biossensor sem fio, com interface na pele, para monitoramento hemodinâmico cerebral em cuidados pediátricos

O padrão de atendimento clínico em muitas unidades de neurocríticos pediátricos e neonatais envolve o monitoramento contínuo da hemodinâmica cerebral usando dispositivos com fio que se aderem fisicamente à pele e se conectam a estações base que comumente são montadas em uma parede ou suporte adjacente. Os riscos de lesões cutâneas iatrogênicas associadas a adesivos que unem esses sistemas à pele e as complicações de pacientes e/ou profissionais de saúde com os fios podem impedir procedimentos clínicos e movimentos naturais que são críticos para o cuidado, desenvolvimento e recuperação de pacientes pediátricos. Este artigo apresenta um dispositivo sem fio, miniaturizado e mecanicamente macio, flexível, que suporta medições quantitativamente comparáveis aos padrões clínicos existentes. O sistema apresenta uma matriz de múltiplos fotorreceptores e um par de diodos emissores de luz para monitoramento simultâneo da hemodinâmica sistêmica e cerebral, com a capacidade de medir a oxigenação cerebral, a frequência cardíaca, a oxigenação periférica e potencialmente a pressão do pulso cerebral e o tônus vascular, através da utilização de fotopletismografia em modo de refletância de múltiplas comprimentos de onda e espectroscopia funcional no infravermelho próximo. Simulações óticas de Monte Carlo definem as profundidades de sondagem dos tecidos para as distâncias entre fonte e detector e comprimentos de onda de operação desses sistemas usando imagens de ressonância magnética da cabeça de um paciente pediátrico representativo para definir as geometrias relevantes. Estudos clínicos em sujeitos pediátricos com e sem síndrome de hipoventilação central congênita validam a viabilidade de uso deste sistema em hospitais operacionais e definem suas vantagens em relação às tecnologias estabelecidas. Esta plataforma tem o potencial de aprimorar substancialmente a qualidade dos cuidados pediátricos em uma ampla gama de condições e cenários de uso, não apenas em ambientes hospitalares avançados, mas também em clínicas de países de baixa e média renda.