Parche de ultrasonido desechable supera el rendimiento de los dispositivos existentes

Los dispositivos portátiles de ultrasonido se utilizan ampliamente en el diagnóstico, el monitoreo de la rehabilitación y la telemedicina. Sin embargo, la mayoría de los modelos actuales dependen de cerámicas piezoeléctricas a base de plomo que representan riesgos para la salud y el medio ambiente. La dificultad de equilibrar rendimiento y seguridad ha impulsado la demanda de nuevas tecnologías de transductores de ultrasonido capaces de sustituir el plomo sin comprometer la eficiencia. Ahora, los investigadores han desarrollado un parche de ultrasonido sin plomo que logra un alto rendimiento de imagen al tiempo que garantiza la seguridad del usuario y del medio ambiente.

El parche de ultrasonido desechable a base de silicio, creado por un equipo colaborativo que incluyó a investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST, Seúl, Corea del Sur) y el Instituto Coreano Avanzado de Ciencia y Tecnología (KAIST, Daejeon, Corea del Sur), ofrece un rendimiento de imagen superior en comparación con los transductores convencionales a base de plomo. El equipo de investigación fabricó un parche ultrafino de tan solo unos cientos de micrómetros de grosor, procesando el silicio en una estructura de nanocolumnas mediante tecnología de semiconductores.

A diferencia de los transductores tradicionales, el dispositivo elimina la necesidad de capas de acoplamiento y respaldo, manteniendo un alto rendimiento dentro de un diseño flexible y liviano. La configuración de nanocolumna de silicio permite un funcionamiento estable y una mejor salida, eliminando por completo el plomo. Esta innovación estructural garantiza una excelente claridad de imagen y seguridad para el usuario, lo que hace que el parche sea adecuado para diversos entornos clínicos y la monitorización continua de pacientes.

El rendimiento del parche se verificó mediante comparaciones experimentales con transductores comerciales. Los resultados del estudio, publicados en Nature Communications, muestran que el parche generó una presión de salida más de un 30% superior y produjo imágenes de ultrasonido significativamente más claras. En regiones altamente móviles, como el cuello, el parche midió con precisión la velocidad del flujo sanguíneo y el diámetro de los vasos, alcanzando más del 96 % de precisión en comparación con los monitores clínicos de presión arterial.

La rentabilidad y la sostenibilidad ambiental de esta tecnología ofrecen ventajas significativas para la imagenología médica y los dispositivos portátiles de salud. Dado que el parche se fabrica mediante procesos de semiconductores, permite una producción a gran escala y de bajo costo, generando un impacto ambiental mínimo. Se estima que su coste de producción es tan solo una vigésima parte del de los dispositivos tradicionales basados en plomo. Los investigadores planean seguir evaluando su seguridad y fiabilidad en entornos clínicos y ampliar su uso al diagnóstico temprano de enfermedades cardiovasculares, la monitorización de la rehabilitación y el cuidado de la salud mental.

“Esta investigación es muy significativa porque hemos desarrollado con éxito un parche ultrasónico que cualquier persona puede usar de forma segura, reemplazando el plomo dañino por silicio”, afirmó el Dr. Byung Chul Lee, investigador principal del KIST.

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