A prima vista sembra un banale cerotto. Se lo si guarda più attentamente si riconoscono (per chi è in grado di farlo) dei trasduttori a ultrasuoni di dimensioni millimetriche. Sono gli elementi che trasformano una piccola benda adesiva in un dispositivo di monitoraggio del flusso sanguigno in grado di segnalare anomalie e prevenire un infarto o un ictus. Il nuovo dispositivo, realizzato dagli ingegneri della University of California San Diego, è stato presentato su Nature Biomedical Engineering. Il cerotto a ultrasuoni può essere indossato sul collo o sul petto in corrispondenza di vene e arterie e fornisce in tempo reale informazioni preziose per effettuare una diagnosi di malattie cardiovascolari, ipertensione, trombosi o problemi circolatori.

La partucolarità di questo dispositivi è che può raccogliere segnali in profondità, arrivando a sapere cosa accade nell’organismo a 14 centimetri di spessore in maniera non invasiva. Sono gli stessi ingegneri che lo hanno costruito a descrivere l’importanza e la peculiarità del nuovo strumento. «Abbiamo progettato un dispositivo indossabile in grado di penetrare in profondità nei tessuti e di percepire quei segnali vitali molto al di sotto della pelle. Un'altra caratteristica innovativa del cerotto è che il raggio ultrasonico può essere inclinato a diverse angolazioni e indirizzato verso aree del corpo che non sono direttamente sotto il cerotto. È la prima volta che si ottiene questo risultato nel campo dei dispositivi indossabili, perché i sensori esistenti in genere monitorano solo le aree proprio sotto di loro. Se si desidera rilevare i segnali in una posizione diversa, è necessario spostare il sensore in quella posizione. Con questa patch, possiamo sondare aree più ampie rispetto all’ingombro del dispositivo», ha spiegato Sheng Xu, professore di nanoingegneria presso la UC San Diego e principale autore dello studio. 

Il cerotto è realizzato con materiale elastico polimerico, è spesso pochi millimetri e aderisce perfettamente alla pelle. Incorporata nel cerotto c'è una scheda di trasduttori a ultrasuoni di dimensioni millimetriche disposti  ciascuno dei quali è controllato individualmente da un computer.  Quando l'elettricità scorre attraverso i trasduttori, questi vibrano ed emettono onde ad ultrasuoni che entrano in profondità nel corpo arrivando ai vasi sanguigni dove incrociano il movimento dei globuli rossi. Il segnale di ritorno varia con il variare del movimento dei globuli rossi e, tradotto in immagini, fornisce una registrazione in diretta del flusso sanguigno. La scheda di trasduttori è la componente fondamentale del dispositivo, quella che consente di penetrare in profondità e avere informazioni su quel che accade nei tessuti e nei vasi sanguigni. 

La scheda possiede due modalità di funzionamento. In una modalità, tutti i trasduttori possono essere sincronizzati per produrre un fascio di ultrasuoni ad alta intensità che si concentra su un punto specifico profondo fino a 14 centimetri nel corpo. Nell'altra modalità, i trasduttori possono essere programmati per trasmettere fuori sincrono e ottenere così fasci di ultrasuoni che possono essere indirizzati in diversi unti a diverse angolazioni. In questo modo il cerotto può servire per diversi scopi: monitorare gli organi centrali ma anche il flusso sanguigno in maniera non invasiva e immediata. 

Normalmente il monitoraggio della circolazione sanguigna viene eseguito con l’ecodoppler, una procedura lunga e non sempre affidabile. «Il cerotto è semplice da usare. Basta posizionarlo sulla pelle e leggere i segnali. I risultati non dipendono dall'operatore e non c’è alcun lavoro o onere aggiuntivo per tecnici, medici o pazienti. In futuro, i pazienti potrebbero indossare qualcosa di simile per eseguire una diagnosi o il monitoraggio continuo a casa», spiegano i ricercatori. 

Nei test condotti dagli scienziati, il dispositivo ha funzionato esattamente come una sonda ecografica commerciale utilizzata nella pratica clinica tradizionale, riuscendo a registrare con precisione il flusso sanguigno all’interno della carotide. Le eventuali anomalie riscontrate possono segnalare un rischio di ictus molto prima dell'insorgenza dei sintomi.

Attualmente, per funzionare, il cerotto deve essere collegato a una fonte di alimentazione e a un computer. Ma i ricercatori stanno già lavorando a una versione wireless. 

Ricevi gli aggiornamenti di HealthDesk

Testata registrata presso il Tribunale di Roma, n. 53/2014 © Mad Owl srl