Los wearables como las pulseras, relojes y anillos inteligentes no sólo han llegado a nuestras vidas para contar los pasos que damos cada día o para monitorizar nuestras actividades deportivas. Estos dispositivos inteligentes tienen un potencial enorme en el sector sanitario, en forma de sensores que, por ejemplo, pueden revelar si la medicación contra el cáncer está haciendo efecto en tiempo real.

Sin embargo, todavía queda mucho camino por recorrer y nuevas aplicaciones por descubrir para este tipo de aparatos. Es algo que demuestran prototipos como el desarrollado por investigadores de la Southwest University of Science and Technology (SUSTech) de China: un reloj inteligente capaz de captar imágenes de alta resolución de los vasos sanguíneos bajo la piel mediante tecnología fotoacústica.

Este sorprendente dispositivo proporciona una manera no invasiva de monitorizar con precisión la hemodinámica, es decir, la frecuencia cardiaca, la presión arterial y la saturación de oxígeno, cuestiones cruciales para conocer rápidamente cómo está funcionando el corazón y el flujo sanguíneo de un paciente. 

Fotoacústica

Todo el funcionamiento del dispositivo, que además del reloj implica el uso de un ordenador portátil y una mochila de unos 7 kilos, se basa en la fotoacústica. Este principio físico se basa en cómo los objetos absorben la luz, en este caso pulsos láser. La energía óptica absorbida se convierte en calor, generando un aumento de temperatura. Eso da lugar a la emisión de ondas sonoras que, a diferencia de las ecografías, aquí pueden proporcionar imágenes funcionales y estructurales a color y con gran resolución.

Los dispositivos fotoacústicos pueden penetrar en los tejidos a una profundidad de sólo 2 o 3 cm, y por eso se usan para estudiar los vasos sanguíneos, además de diagnosticar de forma precoz enfermedades de la piel y algunos tipos de cáncer. "Aunque la imagen fotoacústica es extremadamente sensible a las variaciones hemodinámicas, las dificultades para miniaturizar y optimizar la interfaz de imagen han limitado el desarrollo de dispositivos fotoacústicos portátiles", afirma Lei Xi, uno de los autores principales del estudio publicado en Optics Letters. "Por lo que sabemos, éste es el primer dispositivo fotoacústico portátil adecuado para aplicaciones sanitarias".

En la mochila se guarda el láser y la fuente de alimentación del dispositivo Lei Xi / SUSTech Omicrono

Así, a diferencia de las grandes máquinas que se utilizan en los hospitales, los investigadores han conseguido reducir al máximo la tecnología para que el usuario o paciente pueda llevar consigo el reloj a cualquier parte, acompañado siempre por la mochila. El láser incorporado puede obtener imágenes de estructuras multicapa como la piel con una resolución de 8,7 µm, suficiente como para obtener imágenes de los vasos sanguíneos más pequeños en un campo de visión de unos 3 mm de diámetro.

Para definir sus capacidades, Lei y su equipo realizaron varias pruebas del wearable con voluntarios, que sirvieron para evaluar el funcionamiento del reloj y la capacidad del sistema para detectar cambios en el flujo sanguíneo durante un tiempo prolongado en distintas condiciones.

[Así son los próximos 'wearables' que vigilarán tu salud: se comen y están inspirados en 'MasterChef]

Ahora, los investigadores trabajan en la creación de un nuevo sistema que pueda utilizar una fuente láser aún más pequeña, capaz de lanzar pulsos con mayor frecuencia y que el dispositivo sea más compacto, ligero y seguro. De hecho, estudian la posibilidad de que se pueda usar para realizar tareas como correr y saltar, eliminando incluso la necesidad de que esté unido a la mochila.

"Dado el rápido desarrollo de la moderna tecnología de diodos láser y de la informática electrónica, debería ser totalmente factible desarrollar un reloj fotoacústico más avanzado e inteligente que no necesite mochila", concluye Lei.