Saúde

Avaliação de distúrbios cerebrais: novos sensores oculares usam material especial que gera eletricidade quando se dobra
Uma equipe de engenharia da Universidade de Houston desenvolveu sensores vestíveis para examinar o movimento dos olhos para avaliar distúrbios cerebrais ou danos ao cérebro. Muitas doenças e problemas cerebrais aparecem como sintomas oculares...
Por Laurie Fickman - 16/09/2024


Novos sensores vestíveis, desenvolvidos por engenheiros da UH, examinam o movimento dos olhos para avaliar distúrbios cerebrais ou danos ao cérebro. Crédito: University of Houston


Uma equipe de engenharia da Universidade de Houston desenvolveu sensores vestíveis para examinar o movimento dos olhos para avaliar distúrbios cerebrais ou danos ao cérebro. Muitas doenças e problemas cerebrais aparecem como sintomas oculares, geralmente antes que outros sintomas apareçam.

Veja, os olhos não são meramente uma janela para a alma, como os poetas diriam. Esses órgãos incrivelmente preciosos também são uma extensão do cérebro e podem fornecer sinais de alerta precoce de distúrbios relacionados ao cérebro e informações sobre o que os causa. Examinar os olhos também pode ajudar a rastrear a progressão e os sintomas de choques físicos e mentais no cérebro.

Pesquisadores dizem que os atuais sistemas de rastreamento ocular têm falhas e fornecem quantidades insuficientes de dados. Além disso, eles são volumosos, com vários eletrodos no rosto e pescoço, caros e têm saídas fracas.

O novo método, desenvolvido no laboratório da UH de Jae-Hyun Ryou, professor associado de engenharia mecânica, com a assistência de Nam-In Kim, pesquisador de pós-doutorado, é não invasivo, confortável e seguro, permitindo medições e monitoramento fáceis e contínuos dos movimentos do globo ocular quando combinado com um visor portátil e um dispositivo de computação.

Os novos sensores são elegantes e flexíveis, feitos de uma película muito fina, semelhante a um cristal, que gera eletricidade quando se dobra ou se move. Esse é um fenômeno chamado efeito piezoeletricidade, e permite que certos materiais gerem uma carga elétrica em resposta ao estresse mecânico aplicado .


As tensões de saída dos sensores superiores, médios e inferiores, ou transdutores, em diferentes áreas das têmporas geram padrões de voltagem discerníveis.

" Sensores vestíveis anexáveis à pele para monitorar sinais vitais e parâmetros biomédicos são componentes de grande importância em cuidados de saúde pessoais e sistemas de diagnóstico portáteis", relata Ryou em Advanced Healthcare Materials .

"Entre eles, os sensores piezoelétricos de película fina oferecem vantagens exclusivas de fácil fabricação a baixo custo, uma ampla variedade de tamanhos disponíveis, peso leve, excelente flexibilidade e estabilidade mecânica, rápida taxa de reação, alta sensibilidade, alta relação sinal-ruído e excelente estabilidade e durabilidade a longo prazo."

"Os novos sensores são fáceis de usar e podem ser usados em estudos de relacionamento cérebro-olho para avaliar a integridade funcional do cérebro", disse ele.

Foco intenso na doença

Avaliações oftalmológicas de padrões de piscar de olhos têm sido usadas para diagnóstico precoce de distúrbios como derrame, esclerose múltipla, doença de Parkinson e doença de Alzheimer. Além disso, os movimentos oculares estão fortemente ligados a vários distúrbios cerebrais, pois os controles do globo ocular e da pálpebra superior são afetados pela função cerebral.

Em estudos anteriores, a taxa de piscada aberrante e a modulação da piscada foram medidas em crianças com transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, com a piscada espontânea sendo uma medida da integridade do sistema dopaminérgico no cérebro. Neurônios motores no cérebro, que se relacionam com os olhos e seus músculos, também foram associados ao autismo.

"Acreditamos que o F-PEMSA pode ser empregado em muitos estudos clínicos sobre condições de distúrbios cerebrais, como TDAH, autismo, doença de Alzheimer e doença de Parkinson, bem como consequências de lesões cerebrais traumáticas, como síndrome pós-concussão e transtorno de estresse pós-traumático , oferecendo potencialmente a perspectiva de diagnósticos precoces e precisos e o desenvolvimento de terapias personalizadas", disse Ryou.


Mais informações: Nam?In Kim et al, Sensores piezoelétricos de matriz anexados à pele para monitoramento contínuo e seguro de movimentos oculomotores, Advanced Healthcare Materials (2024). DOI: 10.1002/adhm.202303581

Informações do periódico: Advanced Healthcare Materials 

 

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