Development and bench evaluation of a smart support surface integrating multimodal sensing and localized low-flow oxygen delivery to support pressure injury prevention

Para cualquier persona que pasa largas horas tumbada en una cama de hospital, la superficie debajo de ella es más que un simple lugar para descansar; es una parte crítica de su salud. Cuando el cuerpo permanece inmóvil durante demasiado tiempo, el peso del cuerpo presiona contra la piel y los tejidos subyacentes, cortando el flujo de sangre y oxígeno. Esta presión, combinada con el calor y la humedad que se acumulan entre la piel y el colchón, puede provocar que la piel se deteriore, dando lugar a heridas dolorosas y peligrosas conocidas como lesiones por presión. Si bien mover al paciente regularmente es la forma estándar de prevenir estas lesiones, no siempre es posible hacerlo con la frecuencia necesaria, especialmente en hospitales concurridos o para pacientes con movilidad limitada. Los científicos han buscado durante mucho tiempo formas de crear camas más inteligentes que no solo puedan detectar cuándo la presión se está volviendo peligrosa, sino también mejorar activamente el entorno justo contra la piel para mantenerla sana.

Un equipo de investigadores en Indonesia ha dado un paso significativo hacia este objetivo mediante la construcción y prueba de un nuevo tipo de prototipo de colchón inteligente. Este dispositivo, al que llaman superficie de lecho inteligente, está diseñado para hacer dos cosas a la vez: monitorea constantemente las condiciones justo donde el cuerpo del paciente toca la cama y, al mismo tiempo, bombea suavemente una pequeña cantidad de oxígeno en ese mismo espacio. La idea es que, al saber exactamente cuánta presión se está aplicando y al mantener la piel fresca y seca mientras se añade un poco de oxígeno, el colchón podría ayudar a prevenir la formación de heridas en primer lugar. Sin embargo, los investigadores fueron muy cuidadosos al definir qué estaban probando. No colocaron este dispositivo en pacientes reales para ver si detenía la aparición de heridas. En su lugar, trataron el colchón como una pieza de equipo de ingeniería, sometiéndolo a una serie de pruebas rigurosas en un banco de trabajo para ver si los sensores funcionaban correctamente y si el sistema de oxígeno podía funcionar sin problemas.

El equipo construyó un prototipo que parece un colchón estándar pero que está lleno de tecnología oculta. Bajo la capa superior, incrustaron sensores que pueden sentir la presión, medir la temperatura y detectar qué tan húmedo es el aire justo contra la superficie. También tejieron una red de canales diminutos a través del colchón para entregar un flujo constante y bajo de oxígeno. Para probar si este sistema funcionaba, colocaron el colchón bajo diferentes pesos para simular a una persona tumbada en él. Aplicaron cantidades específicas de presión, equivalentes a 40, 80 y 120 milímetros de mercurio, que son niveles de presión comunes encontrados en un entorno hospitalario. Los sensores informaron de vuelta la presión que sentían, y los resultados fueron notablemente cercanos a los pesos reales aplicados. Cuando el colchón fue presionado con una fuerza de 4 de unidades, los sensores registraron un promedio de 41.2 unidades. Con 80 unidades de fuerza, registraron 78.9, y con 120 unidades, registraron 118.4. La diferencia entre lo que la máquina sintió y lo que realmente había fue muy pequeña, usualmente menos de dos unidades, lo que sugiere que los sensores eran precisos y estables.

A continuación, los investigadores probaron el sistema de entrega de oxígeno. Configuraron la máquina para bombear oxígeno a una tasa de un litro por minuto, un flujo suave destinado a refrescar el aire sin que el lecho se mueva. Dejaron que el sistema funcionara continuamente durante seis horas, luego doce, y finalmente un día completo. Durante todo este tiempo, el flujo se mantuvo constante, manteniéndose muy cerca del objetivo de un litro. Los investigadores también vigilaron de cerca para ver si bombear este oxígeno calentaría accidentalmente el colchón o lo haría demasiado húmedo, lo cual podría ser perjudicial. A lo largo de 24 horas, la temperatura superficial del colchón aumentó solo una fracción mínima de grado, entre 0.3 y 0.5 grados Celsius, y la humedad aumentó en una cantidad igualmente pequeña. Esto indicó que el sistema de oxígeno podía funcionar durante mucho tiempo sin alterar significativamente el microclima de manera negativa.

El equipo también quería saber si los enfermeros podrían realmente usar este dispositivo en un hospital real. Pidieron a los trabajadores de la salud que realizaran las tareas básicas requeridas para preparar la cama, revisarla durante el día y limpiarla. Los trabajadores encontraron que configurar la cama tomaba un promedio de seis minutos y medio, revisarla tomaba poco más de dos minutos y limpiarla tomaba alrededor de cuatro minutos y medio. La única dificultad real que encontraron fue gestionar los cables que conectan el dispositivo, lo que requirió un enrutamiento cuidadoso para mantenerlos fuera del camino. Estas pruebas demostraron que el dispositivo es lo suficientemente práctico como para ser manejado por personal ocupado sin quitarles demasiado tiempo.

A pesar de estos resultados prometedores, los investigadores son muy claros sobre lo que este estudio no demuestra. Enfatizan que, si bien la máquina funciona bien en el laboratorio, aún no han demostrado que realmente prevenga las lesiones por presión en personas reales. Las pruebas se realizaron en un banco de trabajo, no en la piel humana, por lo que aún no saben exactamente cuánto oxígeno llega realmente al tejido o si los sensores pueden manejar las curvas complejas de un cuerpo humano moviéndose en la cama. Además, debido a que el oxígeno puede aumentar el riesgo de incendio, el equipo señala que se necesitan muchas más pruebas de seguridad antes de que este dispositivo pueda usarse en un paciente. El estudio confirma que el concepto de ingeniería es factible —que una cama puede sentir la presión y entregar oxígeno simultáneamente sin descomponerse—, pero se detiene antes de afirmar que el dispositivo esté listo para el hospital. El camino a seguir implica controles de seguridad más detallados, mejores pruebas de cómo se distribuye el oxígeno por la superficie y, eventualmente, estudios controlados con pacientes para ver si este lecho inteligente puede realmente mantener la piel sana.