Device for the Evaluation of Carotid Arterial Pressure Based on IoT and 3D-Printing: uFISIO

Abstract

El análisis de la forma de onda de presión aórtica central (PAC) permite un seguimiento más específico de patologías tales como la hipertensión arterial, la enfermedad coronaria y la diabetes. Se diseñó un dispositivo inalámbrico, portátil y ergonómico (uFISIO) para realizar evaluaciones morfológicas de la presión de la arteria carótida (PACar), que está estrechamente vinculada al comportamiento de la PAC. La forma de onda PACar fue adquirida por la técnica de tonometría de aplanamiento y enviada a un nodo central de una red inalámbrica local, para ser procesada en un dispositivo móvil. Los resultados fueron posteriormente transmitidos a un servidor central, en virtud del concepto 'Internet de las Cosas' (IoT). Complementariamente se utilizó tecnología de impresión 3D, para el desarrollo del diseño. El dispositivo fue probado en 6 individuos jóvenes, donde fueron evaluados parámetros morfológicos de PCar tales como el factor de forma, índice de aumento, tiempos característicos e integrales temporales a través de la aplicación móvil. Las formas de onda fueron adquiridas, transmitidas, procesadas y almacenadas adecuadamente, obteniendo valores de acuerdo con publicaciones anteriores. El dispositivo mostró versatilidad y confortabilidad en su utilización para evaluar PACar, así como para la gestión de la información resultante. Se requieren estudios futuros para determinar su aplicabilidad clínica, especialmente en diferentes grupos etarios.

Pulse wave analysis of central aortic pressure waveform (CAP) allows a detailed follow-up of pathologies such as hypertension, coronary artery disease and diabetes. A wireless, portable and ergonomic device (uFISIO) was designed to perform morphological evaluations of carotid artery pressure (APCar), which is closely linked to CAP behavior. APCar waveform was acquired by the applanation tonometry technique and sent to a hub node of a local wireless network, in order to be processed in a mobile device. The results were posteriorly transmitted to a central server, in virtue of the ‘Internet of Things’ (IoT) concept. 3D printing technology was also used to develop the design. The device was tested in 6 young individuals, where APCar morphological parameters such as form factor, augmentation index, characteristic times and temporal integrals were assessed by the mobile application. Waveforms were acquired, transmitted, processed and stored adequately, obtaining values in agreement with previous publications. The device showed versatility and comfortability in its use for APCar evaluation, as well as for the management of the resulting information. Future studies are required to determine its clinical applicability, especially in different age groups.