El creciente envejecimiento de la población resultará uno de los principales retos que tendrá que afrontar la Sanidad en el futuro. No en vano, los problemas asociados a la mayor edad de los pacientes y su cronicidad requerirán la adopción de respuestas novedosas en la asistencia de los ciudadanos. De esta manera, surge la necesidad de emplear nuevas tecnologías de sensores que puedan ayudar a los médicos y cuidadores a controlar de forma remota la salud de una persona desde la distancia.
En esta línea, aparece el campo tecnológico de los nuevos pantalones inteligentes basados en sensores de fibra óptica, los cuales podrían ayudar al ofrecer una forma no intrusiva de rastrear los movimientos de una persona y emitir alertas ante cualquier signo de alarma. Una herramienta desarrollada por LabSensors/LabTel en el marco de las tecnologías asistenciales, y financiado por las agencias brasileñas FINEP y CNPq. Los propios investigadores del proyecto describen sus pantalones en la revista Biomedical Optics Express de Optica Publishing Group, como una prenda inteligente.
“Nuestros pantalones inteligentes de fibra óptica de polímero se pueden usar para detectar actividades como sentarse, ponerse en cuclillas, caminar o patear sin inhibir los movimientos naturales”
En este sentido, se trata de un producto que cuenta con una estructura de fibras ópticas transparentes e integradas directamente en el propio tejido del pantalón. De la misma manera, también recoge una unidad portátil de adquisición de señales de pequeño tamaño y que se puede colocar dentro del bolsillo. “Nuestros pantalones inteligentes de fibra óptica de polímero se pueden usar para detectar actividades como sentarse, ponerse en cuclillas, caminar o patear sin inhibir los movimientos naturales”, asegura el líder del equipo de investigadores, Arnaldo Leal-Junior, de la Universidad Federal de Espirito Santo en Brasil.
El responsable del trabajo aclara, además que “este enfoque evita los problemas de privacidad que vienen con los sistemas basados en imágenes y podría ser útil para monitorear pacientes mayores en el hogar o medir parámetros como el rango de movimiento en clínicas de rehabilitación”. Un seguimiento continuado que resulta esencial en los pacientes de avanzada edad y que respeta, en mayor medida que otros dispositivos anteriormente utilizados, los límites de la privacidad de los pacientes en su vida cotidiana.
“Esta investigación muestra que es posible desarrollar sistemas de detección portátiles de bajo costo utilizando dispositivos ópticos”
Una herramienta que implica la posibilidad de monitorear nuevos parámetros en las personas, así como reducir los costes que solían asociarse a esta clase de dispositivos hasta la fecha. “Esta investigación muestra que es posible desarrollar sistemas de detección portátiles de bajo costo utilizando dispositivos ópticos”, indica Leal-Junior, quien añade que el hallazgo de su equipo de investigación también “demuestra que se pueden usar nuevos algoritmos de aprendizaje automático para ampliar las capacidades de detección de los textiles inteligentes y posiblemente permitir la medición de nuevos parámetros”.
TEXTILES FOTÓNICOS
La investigación forma parte de un proyecto más amplio centrado en el desarrollo de productos textiles fotónicos para sensores portátiles de bajo costo. A diferencia de dispositivos como los relojes inteligentes, que también pueden analizar si una persona se está moviendo, esta nueva tecnología desarrollada por los investigadores está destinada a detectar tipos específicos de actividad sin dificultar el movimiento de las personas. Para ello, hicieron esto mediante la incorporación de sensores de fibra óptica de polímero de variación de intensidad directamente en la tela que luego se usó para crear los pantalones.
“Basar el dispositivo en un sensor de variación de potencia óptica multiplexado también hace que el enfoque de detección sea de bajo costo y altamente confiable”
De esta manera, los sensores estaban basados en fibras ópticas de polimetilmetacrilato de 1 mm de diámetro. “Los sensores de fibra óptica tienen varias ventajas, incluido el hecho de que son inmunes a las interferencias eléctricas o magnéticas y pueden integrarse fácilmente en diferentes accesorios de ropa debido a su tamaño compacto y flexibilidad”, dijo Leal-Junior. “Basar el dispositivo en un sensor de variación de potencia óptica multiplexado también hace que el enfoque de detección sea de bajo costo y altamente confiable”, desvela el investigador brasileño.
Los investigadores crearon áreas sensibles en las fibras mediante la eliminación de pequeñas secciones del núcleo de fibra del revestimiento exterior. Cuando la fibra se dobla debido al movimiento, esto provocará un cambio en la potencia óptica que viaja a través de la fibra y se puede usar para identificar qué tipo de modificación física se aplicó al área sensible de la fibra con 30 puntos de medición en cada rama. También desarrollaron un nuevo algoritmo de aprendizaje automático para clasificar diferentes tipos de actividades y para clasificar los parámetros de la marcha en función de los datos del sensor.
Los investigadores se encuentran ahora trabajando para conectar esta unidad a la nube, permitiendo así acceder a la información desprendida de una manera remota
A la hora de testar el dispositivo se utilizó un grupo de voluntarios que realizaron actividades específicas como caminar lento, caminar rápido, ponerse en cuclillas, sentarse en una silla o en el suelo, patear hacia adelante y hacia atrás. Tras lo cual el dispositivo de detección logró una precisión del 100% en la clasificación de estas actividades. Con intención de dar un paso más en su aplicación, los investigadores se encuentran ahora trabajando para conectar esta unidad a la nube, permitiendo así acceder a la información desprendida de una manera remota.