A inovação eletrônica da pele para monitoramento do estresse pela tecnologia CARES da Caltech revoluciona a saúde!
Como resultado de uma pesquisa inovadora no campo de sensores vestíveis que utilizam a transpiração para detectar estados fisiológicos, Wei Gao, professor associado de engenharia médica no Instituto de Tecnologia da Califórnia, desenvolveu uma “pele eletrônica” conhecida como CARES (Consolidated Artificial-Intelligence-Reinforced). Electronic Skin) capaz de rastrear continuamente nove indicadores distintos associados ao início do estresse. Esta notável tecnologia foi projetada para monitorar os níveis iniciais e agudos de estresse durante as atividades diárias normais, sem qualquer interrupção na rotina do usuário.
O estresse tem sido descrito usando uma infinidade de termos, abrangendo diversos estados emocionais, manifestações físicas, ações e encontros. O conceito de estresse é inerentemente complexo, dada a sua aplicação a uma série de circunstâncias diferentes. Dr. Hans Selye, médico e químico vindo de Viena em 1907, foi o pioneiro na classificação médica do estresse. Percebendo um traço comum entre as queixas de seus pacientes em relação à fadiga, diminuição da fome e diminuição da motivação, independentemente de suas aflições específicas, ele caracterizou o estresse como uma “reação corporal universal a qualquer forma de estímulo.
Observou-se que o estresse se manifesta de duas formas contrastantes-positiva e negativa. O estresse positivo resulta de eventos excitantes ou energizantes, enquanto o estresse negativo surge devido a situações angustiantes ou ansiosas. No entanto, existe um consenso entre os especialistas de que a exposição prolongada ao stress agudo ou crónico, independentemente da sua intensidade, pode ter um impacto negativo no bem-estar físico e psicológico de uma pessoa, prejudicando assim a sua funcionalidade geral.
Devido à natureza inespecífica do estresse, conforme descrito por Selye, não existe nenhum marcador biológico singular capaz de indicar inequivocamente a extensão dos níveis de estresse de um indivíduo. No entanto, o stress provoca uma cadeia de respostas fisiológicas que, quando agregadas, podem oferecer uma estimativa da carga de stress de uma pessoa. O sistema CARES tem a capacidade de avaliar esta associação.
Gao, pesquisador do Heritage Medical Research Institute, quando um indivíduo passa por estresse, seu corpo libera hormônios como epinefrina, norepinefrina e cortisol em seu sistema circulatório. Ao mesmo tempo, o suor é enriquecido com vários metabólitos, incluindo glicose, ácido láctico, ácido úrico, juntamente com eletrólitos como sódio, potássio e amônio. A integração dessas medições foi alcançada através da utilização de um sensor de suor vestível que mede a microfluídica, o que foi discutido anteriormente. No entanto, o que diferencia o CARES da tecnologia anterior é a sua capacidade de incorporar sensores adicionais que capturam sinais vitais, como frequência cardíaca, temperatura da pele e resposta galvânica da pele, todos eles
A incorporação de materiais avançados melhorou significativamente a funcionalidade do CARES. Embora os materiais anteriores utilizados para sensores de suor pudessem efetivamente passar por impressão a jato de tinta e medir com precisão até mesmo substâncias escassas, sua eficácia diminuiu com a exposição a fluidos corporais ao longo do tempo. No entanto, a inclusão de um composto à base de níquel permite a detecção de ácido láctico ou glicose, estabilizando o mecanismo de detecção. Além disso, um novo polímero construído em torno de íons (níquel) facilita a identificação de biomarcadores vitais como sódio e potássio. De acordo com Gao, “a integração destes componentes inovadores aumenta consideravelmente a resistência do sensor durante o uso prolongado”. Notavelmente, semelhante aos seus sensores antecessores, o CARES opera com bateria e
CARES incorpora um sistema avançado de aprendizado de máquina que permite interpretar com eficácia grandes quantidades de dados relacionados ao estresse. Dada a natureza multifacetada das respostas ao stress e das suas diversas manifestações físicas, esta capacidade é essencial para uma avaliação precisa. Os participantes foram convidados a preencher questionários relatando seus níveis de ansiedade e estresse psicológico antes e depois de encontros com fatores estressantes, como rotinas intensas de exercícios ou videogames atraentes. As informações coletadas exibiram uma forte correlação entre os indicadores de estresse e as leituras físico-químicas capturadas pelo CARES.
Gao destaca que ocupações intensas como o serviço militar ou a exploração espacial geram pressão e tensão consideráveis, o que pode prejudicar substancialmente a eficiência. Ele também sublinha a importância de reconhecer o stress numa fase inicial, a fim de implementar intervenções imediatas. O dispositivo vestível proposto integrado com tecnologia de inteligência artificial é capaz de fornecer dados contínuos sobre os níveis de estresse em tempo real.
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