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

Para qualquer pessoa que passe longas horas deitada em uma cama de hospital, a superfície sob ela é mais do que apenas um lugar para descansar; é uma parte crítica de sua saúde. Quando o corpo permanece imóvel por muito tempo, o peso do corpo pressiona a pele e os tecidos subjacentes, interrompendo o fluxo de sangue e oxigênio. Essa pressão, combinada com o calor e a umidade que se acumulam entre a pele e o colchão, pode fazer com que a pele se degrade, levando a feridas dolorosas e perigosas conhecidas como lesões por pressão. Embora movimentar um paciente regularmente seja a forma padrão de prevenir essas lesões, nem sempre é possível fazê-lo com frequência suficiente, especialmente em hospitais movimentados ou para pacientes com mobilidade limitada. Cientistas buscam há muito tempo maneiras de criar camas mais inteligentes que possam não apenas sentir quando a pressão está se tornando perigosa, mas também melhorar ativamente o ambiente diretamente contra a pele para mantê-la saudável.

Uma equipe de pesquisadores na Indonésia deu um passo significativo em direção a esse objetivo ao construir e testar um novo tipo de protótipo de colchão inteligente. Este dispositivo, que eles chamam de superfície de cama inteligente, foi projetado para fazer duas coisas ao mesmo tempo: monitorar constantemente as condições exatamente onde o corpo do paciente toca a cama e bombear suavemente uma pequena quantidade de oxigênio para esse mesmo espaço. A ideia é que, ao saber exatamente quanta pressão está sendo aplicada e ao manter a pele fresca e seca enquanto adiciona um pouco de oxigênio, a cama possa ajudar a prevenir a formação de feridas em primeiro lugar. No entanto, os pesquisadores foram muito cuidadosos ao definir o que estavam testando. Eles não colocaram este dispositivo em pacientes reais para ver se ele impedia o surgimento de feridas. Em vez disso, trataram o colchão como um equipamento de engenharia, submetendo-o a uma série de testes rigorosos em uma bancada para ver se os sensores funcionavam corretamente e se o sistema de oxigênio poderia operar sem problemas.

A equipe construiu um protótipo que se parece com um colchão padrão, mas é preenchido com tecnologia oculta. Sob a camada superior, eles incorporaram sensores que podem sentir a pressão, medir a temperatura e detectar a umidade do ar diretamente contra a superfície. Eles também teceram uma rede de minúsculos canais através do colchão para entregar um fluxo constante e baixo de oxigênio. Para testar se esse sistema funcionava, eles colocaram o colchão sob diferentes pesos para simular uma pessoa deitada nele. Aplicaram quantidades específicas de pressão, equivalentes a 40, 80 e 120 milímetros de mercúrio, que são níveis comuns de pressão encontrados em um ambiente hospitalar. Os sensores reportaram de volta a pressão que sentiram, e os resultados foram notavelmente próximos dos pesos reais aplicados. Quando o colchão foi pressionado com uma força de 40 unidades, os sensores leram uma média de 41,2 unidades. Com 80 unidades de força, leram 78,9, e com 120 unidades, leram 118,4. A diferença entre o que a máquina sentiu e o que realmente estava lá foi muito pequena, geralmente menos de duas unidades, sugerindo que os sensores eram precisos e estáveis.

Em seguida, os pesquisadores testaram o sistema de entrega de oxigênio. Eles configuraram a máquina para bombear oxigênio a uma taxa de um litro por minuto, um fluxo suave destinado a refrescar o ar sem soprar a roupa de cama. Deixaram o sistema funcionar continuamente por seis horas, depois doze e, finalmente, por um dia inteiro. Durante todo esse tempo, o fluxo permaneceu constante, pairando próximo à meta de um litro. Os pesquisadores também observaram de perto para ver se bombear este oxigênio causaria acidentalmente o aquecimento do colchão ou o tornaria muito úmido, o que poderia ser prejudicial. Ao longo de 24 horas, a temperatura da superfície do colchão subiu apenas uma fração mínima de grau, entre 0,3 e 0,5 graus Celsius, e a umidade aumentou em uma quantidade igualmente pequena. Isso indicou que o sistema de oxigênio poderia funcionar por um longo tempo sem alterar significativamente o microclima de forma negativa.

A equipe também queria saber se os enfermeiros poderiam realmente usar este dispositivo em um hospital real. Eles pediram aos profissionais de saúde que realizassem as tarefas básicas necessárias para preparar a cama, verificá-la durante o dia e limpá-la. Os trabalhadores descobriram que configurar a cama levava, em média, seis minutos e meio, verificar levava pouco mais de dois minutos e a limpeza levava cerca de quatro minutos e meio. A única dificuldade real que encontraram foi gerenciar os cabos que conectam o dispositivo, o que exigiu um roteamento cuidadoso para mantê-los fora do caminho. Esses testes mostraram que o dispositivo é prático o suficiente para ser manuseado por equipes ocupadas sem tomar muito de seu tempo.

Apesar desses resultados promissores, os pesquisadores são muito claros sobre o que este estudo não prova. Eles enfatizam que, embora a máquina funcione bem no laboratório, eles ainda não demonstraram que ela realmente previne lesões por pressão em pessoas reais. Os testes foram feitos em uma bancada, não na pele humana, portanto, eles não sabem exatamente quanto oxigênio realmente chega ao tecido ou se os sensores podem lidar com as curvas complexas de um corpo humano se movendo na cama. Além disso, como o oxigênio pode aumentar o risco de incêndio, a equipe observa que muito mais testes de segurança são necessários antes que este dispositivo possa ser usado em um paciente. O estudo confirma que o conceito de engenharia é viável — que uma cama pode sentir a pressão e entregar oxigênio simultaneamente sem falhar — mas para por aí, não alegando que o dispositivo esteja pronto para o hospital. O caminho a seguir envolve verificações de segurança mais detalhadas, melhores testes de como o oxigênio se espalha pela superfície e, eventualmente, estudos controlados com pacientes para ver se esta cama inteligente pode realmente manter a pele saudável.