Un nuevo sistema de monitorización de presión arterial basado en ultrasonido implantable ha demostrado mediciones clínicamente confiables en un modelo de oveja ambulatoria, según una investigación publicada en Microsystems & Nanoengineering. El estudio aborda limitaciones críticas en las tecnologías actuales de monitorización de presión arterial, que son esenciales para prevenir eventos cardiovasculares pero que a menudo sufren de incomodidad, interferencia por movimiento y mala alineación.
La hipertensión sigue siendo una de las principales causas mundiales de enfermedad cardíaca, accidente cerebrovascular y mortalidad prematura. Si bien el seguimiento regular de la presión arterial puede reducir significativamente los riesgos cardiovasculares, las mediciones tradicionales con manguito interrumpen la actividad diaria y no son adecuadas para la monitorización continua. Alternativas como la fotopletismografía y los parches de ultrasonido portátiles intentan abordar estas limitaciones, pero a menudo luchan con poca profundidad de penetración, dependencia de geles y sensibilidad significativa a la mala alineación o movimiento. El sistema recién desarrollado, detallado en un artículo publicado (DOI: 10.1038/s41378-025-01019-w) el 6 de noviembre de 2025, ofrece un enfoque subcutáneo que evita estos problemas.
El dispositivo cuenta con una matriz de transductores ultrasónicos micromecanizados piezoeléctricos de 5 × 5 mm² que mide continuamente los cambios en el diámetro arterial para reconstruir las formas de onda de presión arterial. A través de una validación de laboratorio exhaustiva y una implantación in vivo en una oveja ambulatoria, los investigadores demostraron que el dispositivo logra mediciones sistólicas y diastólicas clínicamente confiables con un error de calibración mínimo. El sistema se basa en una densa matriz PMUT de 37 × 45 fabricada mediante procesos compatibles con CMOS, donde cada PMUT presenta un diafragma de 29 µm y opera a aproximadamente 6,5 MHz en agua para permitir una alta resolución axial y una fuerte penetración del eco a través del tejido.
Para derivar la presión arterial, el dispositivo mide el tiempo de vuelo entre los ecos de ultrasonido reflejados desde las paredes arteriales anterior y posterior. Este intervalo de tiempo se convierte en una forma de onda de diámetro en tiempo real, que se correlaciona directamente con la presión arterial a través de modelos de rigidez vascular. Experimentos con tubos en banco confirmaron la relación lineal entre el diámetro y la presión, y simulaciones revelaron que los sistemas portátiles pueden perder hasta el 60% de la intensidad de la señal con solo 1 mm de desalineación, un problema que el diseño implantado evita al mantener un acoplamiento estable.
Durante las pruebas in vivo, los investigadores implantaron el sistema PMUT sobre la arteria femoral de una oveja adulta. El dispositivo capturó con éxito formas de onda de presión detalladas, incluyendo características como la muesca dicrota, y coincidió con las mediciones de referencia de línea arterial dentro de −1,2 ± 2,1 mmHg para la presión sistólica y −2,9 ± 1,4 mmHg para la presión diastólica. Estos resultados demuestran que el diseño mínimamente invasivo mantiene un rendimiento preciso a largo plazo sin los inconvenientes de los manguitos o los dispositivos portátiles frágiles.
El estudio sugiere que esta tecnología podría apoyar el manejo a largo plazo de la hipertensión y proporcionar a los médicos datos cardiovasculares más ricos de lo que permiten las mediciones periódicas. Su estabilidad frente al crecimiento tisular, el movimiento y la interferencia ambiental lo hace particularmente adecuado para la monitorización continua, la detección temprana de anomalías cardiovasculares y la integración en plataformas de salud digital. Avances futuros, como la formación de haz para mitigar cambios de posición y análisis basados en datos para la predicción de riesgos individualizados, podrían ampliar aún más su utilidad clínica. La investigación fue apoyada en parte por BSAC (Berkeley Sensor and Actuator Center), y el estudio completo está disponible en https://doi.org/10.1038/s41378-025-01019-w.
