Un sensor portátil de alta sensibilidad para la monitorización cardiorrespiratoria podría potencialmente ser usado de forma continua por pacientes cardíacos u otras personas que requieran una monitorización constante.

El sensor pequeño y económico, anunciado en Letras de física aplicada , se basa en un sistema electroquímico que involucra dos formas iónicas de yodo, I- y I3-. Se coloca una solución que contiene estas sustancias electrolíticas en una pequeña cavidad circular que está tapada con un diafragma delgado y flexible. permitiendo la detección de movimientos sutiles cuando se coloca sobre el pecho del paciente.

Los pequeños movimientos que surgen de los latidos del corazón y la respiración hacen que el diafragma flexible mueva la solución I- / I3- hacia un canal estrecho en el dispositivo, donde es detectado electroquímicamente por cuatro electrodos de platino.

"El cuerpo del sensor se fabricó con Ecoflex 00-20, que ha demostrado ser muy suave, caucho de silicona fuerte y elástico que se usa ampliamente en simulación médica, ortesis, y prótesis, "dijo el autor Yong Xu.

Los investigadores crearon un molde para la cámara circular y el canal estrecho asociado utilizando impresión 3D. Se vertió una solución para crear Ecoflex 00-20 en el molde para formar el cuerpo del sensor y también se revistió por rotación en un disco que giraba rápidamente para producir el diafragma delgado. Después de que el diafragma y el cuerpo de la cámara se unieron, los investigadores utilizaron una jeringa para llenar la cámara con la solución de electrolitos.

El dispositivo resultante tiene solo 28 milímetros de ancho y es seguro para la piel. por lo que se puede unir directamente al cuerpo del paciente. El dispositivo pudo detectar los latidos del corazón con alta sensibilidad. Se logró una relación señal-ruido superior a 6:1, que se considera bueno.

Este dispositivo puede detectar la respiración de dos formas diferentes. Debido a la capacidad de estiramiento del sensor, se deforma cuando el pecho se contrae y se expande durante la respiración, funcionando como un sensor de deformación. La otra forma en que el sensor detecta la respiración se debe a la forma en que cambia el volumen de la cavidad torácica durante la respiración, modulando la señal del latido del corazón. De este modo, la respiración se detecta indirectamente a través de cambios en los latidos del corazón.

Los autores sugieren que su sensor podría potencialmente usarse para el diagnóstico de enfermedades respiratorias, como COVID-19, lo que a menudo conduce a dificultad para respirar.

"Los síntomas en la etapa inicial de la infección pueden ser sutiles, ", dijo Xu." Los dispositivos portátiles que son capaces de detectar con precisión variaciones respiratorias y cardiovasculares sutiles son de gran interés, especialmente durante la pandemia actual ".