El equipo de científicos espera que el UPatch, ayude a la detección temprana de complicaciones de los bebés en el vientre materno
Investigadores de Stanford Medicine, la Universidad de California en San Diego y la Universidad de Oxford desarrollaron un parche de ultrasonido portátil para monitorear embarazos y el estado de salud del feto de manera continua y durante horas. El dispositivo, llamado UPatch, representa el primer sistema capaz de capturar imágenes fetales y rastrear el flujo sanguíneo del cordón umbilical en tiempo real mientras la madre realiza sus actividades diarias.
La monitorización de la salud fetal ha dependido de visitas clínicas programadas en las que se emplean transductores ecológicos voluminosos y geles conductores. Este enfoque convencional, aunque efectivo, presenta una limitación crítica: ofrece una instantánea temporal del estado del bebé. UPatch representa una herramienta importante en el ámbito de la ginecología y la obstetricia.
Las complicaciones hemodinámicas dinámicas, tales como las caídas transitorias en los niveles de oxígeno causadas por la compresión intermitente del cordón umbilical o disfunciones placentarias agudas, suelen pasar completamente desapercibidas fuera del entorno hospitalario. El UPatch viene a resolver esta brecha asistencial al configurarse como una lámina flexible, delgada y ergonómica que se adhiere directamente a la piel del abdomen materno. Permitiendo un seguimiento continuo, tridimensional y en tiempo real del flujo sanguíneo fetal sin interrumpir las actividades cotidianas de la gestante.
La supervisión continua de la frecuencia cardíaca del bebé y las contracciones del útero mediante los métodos actuales produce una alta tasa de falsas alarmas. Mientras que el uso de dispositivos portátiles más convencionales para la obtención de imágenes se limita a un pequeño número de ecografías durante el embarazo y debe ser realizado por un operador cualificado. Upatch es diferente.
Un parche para rastrear embarazos
Los resultados del diseño y validación inicial en varias docenas de pacientes embarazadas se publicaron en Nature Biotechnology, y son prometedores para ayudar a los médicos a monitorizar afecciones como la restricción del crecimiento intrauterino, que afecta al 10 % de todos los embarazos. En esta complicación del embarazo, el feto crece lentamente debido a la falta de oxígeno o nutrientes, como consecuencia de un flujo sanguíneo insuficiente a través del cordón umbilical. En casos graves, los médicos adelantan el parto para favorecer un mejor crecimiento o evitar la muerte fetal.
“Los dispositivos de diagnóstico actuales son intermitentes; solo pueden capturar una imagen instantánea de lo que le sucede al bebé”, afirmó el profesor Sheng Xu de la Universidad de Stanford, uno de los autores del estudio. “Los pacientes solo pueden realizar estas mediciones en el hospital. Se pierde mucha información y datos entre las visitas”.
En cambio, según Xu, un dispositivo portátil puede capturar lo que sucede de forma continua, en cualquier lugar.“No se pierde ningún dato. Característica que permite identificar la línea de base de las señales de cada paciente. Analizar el cambio y el patrón de estas señales”, explicó. Esto puede conducir a un diagnóstico único o a un conjunto de intervenciones.
La ingeniería detrás de este innovador parche que rastrea embarazos combina la ciencia de los materiales avanzados con el procesamiento de señales de alta densidad. El parche utiliza una matriz de transductores piezoeléctricos miniaturizados integrados en un sustrato de silicona elastomérica que se adapta perfectamente a la curvatura del cuerpo. A diferencia de las sondas manuales que requieren que un ecografista busque activamente el ángulo correcto, este sistema emplea algoritmos automatizados de conformación de haces para localizar, rastrear y fijar electrónicamente la señal que se busca.
Salud fetal en tiempo real
Los investigadores, muchos de los cuales también trabajan en empresas de tecnología sanitaria, probaron UPatch en ensayos clínicos en Estados Unidos y el Reino Unido. En una prueba, en la que participaron 62 mujeres embarazadas, el equipo comparó las mediciones del flujo sanguíneo tomadas en un único momento con UPatch con las obtenidas mediante dispositivos de ultrasonido portátiles estándar.
“Observamos una estrecha concordancia entre el parche de ultrasonido portátil y el dispositivo de ultrasonido convencional en todas estas mediciones”, dijo Tom Park, estudiante de doctorado en la escuela de ingeniería Jacobs de la UC San Diego.
El equipo también utilizó el dispositivo para monitorizar de forma continua la frecuencia cardíaca fetal y el flujo sanguíneo en 52 mujeres embarazadas.“En un caso de preeclampsia, el UPatch reveló la gravedad de la restricción del crecimiento intrauterino, lo que llevó a una cesárea para prevenir la muerte fetal”, comentó el equipo.
Esta detección temprana proporciona a los equipos médicos un margen de maniobra crucial para planificar intervenciones oportunas, incluyendo la administración de corticoides para la maduración pulmonar o la decisión de realizar una cesárea de emergencia antes de que el daño biológico sea irreversible.
Asimismo, el empleo del parche para realizar este seguimiento de embarazos a distancia reduce la ansiedad materna y rebaja la presión asistencial sobre los servicios de urgencias obstétricas. Permitiendo que las gestantes permanezcan en su entorno doméstico con la seguridad de estar monitorizadas de forma equivalente a un ingreso hospitalario.
Park afirmó que otra conclusión que aportó el dispositivo fue que las mediciones del flujo sanguíneo fetal pueden fluctuar dinámicamente con el tiempo. Incluyendo cambios temporales que no necesariamente indican un problema persistente. “Esto pone de manifiesto la limitación de basarse únicamente en escaneos breves e intermitentes”, agregó.
Desafíos por resolver
A pesar de sus evidentes ventajas, la implementación masiva de este parche para hacer seguimiento a embarazos y los bebés plantea desafíos técnicos y éticos que la comunidad científica debe resolver.
Desde la perspectiva biológica, la exposición continua a ondas de ultrasonido, aunque sea a intensidades muy bajas y estrictamente reguladas, los estudios exigen de seguridad a largo plazo para descartar cualquier efecto térmico o mecánico microscópico en los tejidos en desarrollo del feto.
En el plano técnico, la autonomía de las microbaterías flexibles y la gestión del calor disipado por el propio circuito del parche son aspectos críticos para garantizar la comodidad y la seguridad de la piel materna durante periodos de uso prolongados.
La gestión del inteligente volumen de datos generados en tiempo real requiere la integración de sistemas de inteligencia artificial capaces de filtrar el ruido y las falsas alarmas, asegurando que los obstetras solo reciban alertas ante anomalías clínicas genuinas. El UPatch no solo prefigura el futuro de la obstetricia digital, sino que redefine el concepto mismo de cuidado prenatal, moviendo la balanza desde la reacción médica ante la crisis hacia una prevención proactiva, continua y personalizada.
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