Cómo analizan los fluidos corporales los sensores más modernos
Posibilidades impresionantes: desde maniquíes que reconocen la deshidratación hasta tatuajes que miden el azúcar en sangre, pasando por máscaras respiratorias que detectan virus sin necesidad de un desagradable hisopo nasal
Una nueva generación de sensores portátiles cambiará radicalmente la medicina. Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich y expertos internacionales han publicado una panorámica de las posibilidades de estos sensores y las cuestiones que deben plantearse sus desarrolladores para garantizar su éxito en el futuro.
Con un reloj inteligente para medir el pulso y una aplicación de smartphone para controlar la tensión arterial: los sensores portátiles ya registran algunas de las funciones vitales del cuerpo con bastante fiabilidad, y algunos de estos dispositivos ya pueden utilizarse en diagnósticos clínicos. Sin embargo, los diagnósticos basados en datos bioquímicos siguen requiriendo muestras de fluidos corporales como la sangre y la orina, que deben enviarse al laboratorio para su análisis. Su recogida puede ser dolorosa y complicada, además de lenta y a menudo costosa.
Pero la próxima generación de sensores para llevar puestos está preparada para proporcionar también análisis bioquímicos. En el futuro, estos sensores obtendrán información valiosa sobre el estado de salud de su portador analizando fluidos corporales como el sudor, el aliento, la saliva, las lágrimas y la orina. Aunque muchos de estos avances aún no están listos para el mercado, no cabe duda de que son factibles. Esto es lo que llevó al Dr. Noé Brasier, Early-Career Fellow del Collegium Helveticum, y al profesor de la ETH Jörg Goldhahn a unir fuerzas con destacados investigadores en el campo de los sensores vestibles y realizar una revisión exhaustiva. Su estudio se ha publicado recientemente en la revista Nature.
Desde niños hasta ancianos
Las ventajas de los sensores para llevar puestos son evidentes: permiten un seguimiento continuo de las variables de salud sin que el paciente tenga que acudir a la consulta del médico o a la farmacia. "A las personas mayores que sufren estrés térmico les facilitaría mucho la vida que un dispositivo para llevar puesto les recordara a tiempo que deben beber lo suficiente, o que un sensor hiciera sonar una alarma cuando sus electrolitos alcanzaran un nivel crítico", afirma Brasier, médico y autor principal del artículo.
Además, estos sensores son poco o nada invasivos. Brasier pone un ejemplo: "Los intentos de extraer sangre a bebés y niños pequeños, por no hablar de insertar un catéter, no siempre tienen éxito. Esto puede provocar retrasos considerables y a menudo es angustioso para los pequeños pacientes y sus padres. Sería mucho más fácil y cómodo que un sensor en la piel del bebé o en su pañal realizara los análisis de laboratorio y/o de orina". Del mismo modo, las mascarillas capaces de detectar virus como el SARS-CoV-2 sin necesidad de un desagradable frotis nasal habrían sido bienvenidas durante la última pandemia.
Todo es posible, pero ¿tiene sentido?
La creatividad de los investigadores es impresionante, al igual que la variedad de dispositivos concebibles: desde un chupete que mide si los bebés están deshidratados hasta tatuajes que indican los niveles de azúcar en sangre y lentes de contacto que proporcionan datos a partir de las lágrimas del usuario. "Cuando hace un año debatimos las posibilidades con ingenieros, médicos y colegas de otras disciplinas, nos dimos cuenta de que teníamos que pensar qué tipos de sensores tenían sentido y a qué puntos había que dar especial importancia a la hora de desarrollar tales dispositivos", afirma Goldhahn, autor principal del artículo.
La consideración clave es evidente: los wearables deben ser algo que los pacientes quieran llevar. "Por eso recomendamos desarrollar siempre los sensores junto con las personas que los necesitarán después", afirma Brasier. Pero también hay que evaluar críticamente las ventajas médicas de estos dispositivos. No todo lo que puede medirse ofrece un beneficio clínico. "No se trata de medir cualquier variable. Se trata de saber qué significa esa lectura en el contexto pertinente y cuáles son las consecuencias clínicas", afirma.
Por ejemplo, la PCR es un marcador de la inflamación del organismo y se mide en miligramos por litro. En adultos sanos, el nivel de PCR suele estar fisiológicamente por debajo de 5 mg/l. "Si un paciente tiene un nivel de PCR en sangre de 150 mg/l, esto sólo nos dice una parte. Lo decisivo para una evaluación clínica es si el valor del día anterior era normal, o si era de 300 mg/l. Entonces podremos decir si la salud de la persona se ha deteriorado o ha mejorado".
Visualizar bien las lecturas
Luego están los obstáculos técnicos: ¿Cuánto tiempo puede seguir midiendo un sensor? ¿Cómo puede almacenarse y limpiarse? ¿Cuánta electricidad consume y de qué fuente? Y lo más importante, ¿qué calidad y fiabilidad tienen los datos que proporciona? "La validación cuidadosa de los datos de medición será clave para que un dispositivo determinado se establezca o no", dice Goldhahn, "porque nadie va a confiar en lecturas inciertas".
En un paso más, las señales de los wearables deben procesarse, interpretarse y mostrarse de forma que tengan sentido para los usuarios, ya sean los propios pacientes o los profesionales sanitarios. En el futuro, esta tarea corresponderá cada vez más a la inteligencia artificial, que a su vez acelerará el desarrollo de los wearables.
Fascinados por el sudor
Fue el sudor lo que llevó a la autora principal, Brasier, a familiarizarse con los wearables. Mientras que mucha gente frunce el ceño al pensar en este fluido corporal, Brasier no se cansa de elogiarlo: "Las distintas situaciones siempre nos harán sudar de forma diferente y en distintas partes del cuerpo". Pero no sólo por eso nuestro sudor contiene una cantidad increíble de información". Utilizar esta información es una forma sencilla y directa de sacar conclusiones sobre el estado de salud de alguien. "La superficie de la piel es mi clara favorita, pero la elección del sensor depende naturalmente de la aplicación médica. En caso de neumonía, por ejemplo, probablemente sea mejor analizar el aliento del paciente", afirma Brasier. Sin embargo, tras haber preparado la nueva visión de conjunto, es muy consciente de que aún queda mucho trabajo de investigación y desarrollo por hacer, sobre todo en lo que respecta a los conceptos clínicos. Sólo entonces se conseguirá la aprobación oficial de los nuevos dispositivos portátiles, que beneficiarán a todos los implicados, especialmente a los pacientes.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Noé Brasier, Joseph Wang, Wei Gao, Juliane R. Sempionatto, Can Dincer, H. Ceren Ates, Firat Güder, Selin Olenik, Ivo Schauwecker, Dietmar Schaffarczyk, Effy Vayena, Nicole Ritz, Maja Weisser, Sally Mtenga, Roozbeh Ghaffari, John A. Rogers, Jörg Goldhahn; "Applied body-fluid analysis by wearable devices"; Nature, Volume 636, 2024-12-4
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