Respiração monitorada pelo pulso garante conforto a pacientes

O sistema fornece um meio confortável de monitoramento em tempo integral do ritmo respiratório humano.[Imagem: Xikuan Zhang et al. - 10.1038/s41378-025-00924-4]

Respiração pelo pulso

Cientistas criaram um novo sistema vestível que consegue monitorar a respiração humana diretamente dos sinais da pulsação cardíaca - e esses sinais são medidos no pulso, tornando a tecnologia simples e confortável.

Milhões de pessoas em todo o mundo sofrem de doenças respiratórias crônicas, que exigem monitoramento constante para controlar os sintomas e prevenir complicações. No entanto, as tecnologias existentes - como cintos peitorais ou sondas nasais - são invasivas e inadequadas para uso diário a longo prazo.

Por isso, Xikuan Zhang e colegas das universidades de Xiamen e do Norte da China criaram um dispositivo miniaturizado para ser instalado no pulso. O truque está em usar algoritmos de inteligência artificial para detectar flutuações sutis nas ondas de pulsação cardíacas causadas pela respiração.

São três tipos de sinais, conhecidos como "variação de amplitude induzida pela respiração", envolvendo flutuações do enchimento ventricular e uma variação da linha de base. Os sinais coletados pelo sensor de pressão no pulso são transmitidos via Bluetooth para um aplicativo rodando no celular, onde são processados usando uma rede neural.

O modelo de aprendizado profundo aprende a extrair dos sinais da pulsação aquilo que representa a dinâmica temporal e espacial dos padrões respiratórios, classificando estados respiratórios lentos, normais, rápidos e simulados com uma precisão notável de 99,5%.

Esquema do sensor flexível e confortável para monitorar a respiração a partir da pulsação.
[Imagem: Xikuan Zhang et al. - 10.1038/s41378-025-00924-4]

Leve e confortável

O dispositivo é ultraleve, pesando apenas 9 gramas, e tem um design que se adapta à pele, com uma estabilidade mecânica de longo prazo que permite que ele seja usado por horas sem desconforto. Os testes envolveram 13 voluntários humanos e respiração simulada por máquina, demonstrando a robustez do sensor em cenários respiratórios reais e artificiais.

Ao evitar a dependência do posicionamento do tórax ou da proximidade do fluxo de ar, o dispositivo simplifica a configuração e aprimora a usabilidade, tornando-o ideal para usuários em ambientes cotidianos.

"Nossa missão era preencher a lacuna entre o monitoramento de alta precisão e o conforto dos dispositivos vestíveis," disse o Dr. Libo Gao, coordenador da equipe. "Mostramos que é possível monitorar a respiração com precisão clínica, sem precisar colocar nada no peito ou no rosto. Isso pode mudar radicalmente a forma como abordamos o monitoramento remoto da saúde, especialmente para pacientes que precisam de cuidados 24 horas por dia."

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