Um novo sistema implantável de monitoramento da pressão arterial baseado em ultrassom demonstrou medições clinicamente confiáveis em um modelo de ovelha ambulatorial, de acordo com pesquisa publicada na Microsystems & Nanoengineering. O estudo aborda limitações críticas nas tecnologias atuais de monitoramento da pressão arterial, que são essenciais para prevenir eventos cardiovasculares, mas frequentemente sofrem com desconforto, interferência de movimento e mau alinhamento.
A hipertensão continua sendo uma das principais causas mundiais de doença cardíaca, acidente vascular cerebral e mortalidade prematura. Embora o acompanhamento regular da pressão arterial possa reduzir significativamente os riscos cardiovasculares, as medições tradicionais baseadas em manguito interrompem a atividade diária e são inadequadas para monitoramento contínuo. Alternativas como a fotopletismografia e adesivos de ultrassom vestíveis tentam abordar essas limitações, mas frequentemente lutam com profundidade de penetração superficial, dependência de géis e sensibilidade significativa a desalinhamentos ou movimento. O sistema recém-desenvolvido, detalhado em um artigo publicado (DOI: 10.1038/s41378-025-01019-w) em 6 de novembro de 2025, oferece uma abordagem subcutânea que evita esses problemas.
O dispositivo apresenta uma matriz de transdutores ultrassônicos micromecanizados piezoelétricos de 5 × 5 mm² que mede continuamente as mudanças no diâmetro arterial para reconstruir as formas de onda da pressão arterial. Por meio de validação laboratorial abrangente e uma implantação in vivo em uma ovelha ambulatorial, os pesquisadores demonstraram que o dispositivo alcança medições sistólicas e diastólicas clinicamente confiáveis com erro de calibração mínimo. O sistema depende de uma densa matriz PMUT 37 × 45 fabricada usando processos compatíveis com CMOS, com cada PMUT apresentando um diafragma de 29 µm e operando a aproximadamente 6,5 MHz em água para permitir alta resolução axial e forte penetração de eco através do tecido.
Para derivar a pressão arterial, o dispositivo mede o tempo de voo entre os ecos de ultrassom refletidos pelas paredes arteriais anterior e posterior. Esse intervalo de tempo é convertido em uma forma de onda de diâmetro em tempo real, que se correlaciona diretamente com a pressão arterial por meio de modelos de rigidez vascular. Experimentos com tubos em bancada confirmaram a relação linear entre diâmetro e pressão, e simulações revelaram que sistemas vestíveis podem perder até 60% da força do sinal com apenas 1 mm de desalinhamento — um problema que o design implantado evita mantendo um acoplamento estável.
Durante os testes in vivo, os pesquisadores implantaram o sistema PMUT acima da artéria femoral de uma ovelha adulta. O dispositivo capturou com sucesso formas de onda de pressão detalhadas, incluindo características como a incisura dicrota, e correspondeu às medições padrão-ouro da linha arterial dentro de −1,2 ± 2,1 mmHg para pressões sistólicas e −2,9 ± 1,4 mmHg para pressões diastólicas. Esses resultados demonstram que o design minimamente invasivo mantém desempenho preciso de longo prazo sem as desvantagens de manguitos ou dispositivos vestíveis frágeis.
O estudo sugere que essa tecnologia poderia apoiar o gerenciamento de longo prazo da hipertensão e fornecer aos clínicos dados cardiovasculares mais ricos do que as medições periódicas permitem. Sua estabilidade contra crescimento tecidual, movimento e interferência ambiental a torna particularmente adequada para monitoramento contínuo, detecção precoce de anormalidades cardiovasculares e integração em plataformas de saúde digital. Avanços futuros — como formação de feixe para mitigar deslocamentos posicionais e análises baseadas em dados para previsão de risco individualizada — poderiam expandir ainda mais sua utilidade clínica. A pesquisa foi apoiada em parte pelo BSAC (Berkeley Sensor and Actuator Center), e o estudo completo está disponível em https://doi.org/10.1038/s41378-025-01019-w.
