Los ingenieros de la Universidad Northwestern han desarrollado FaceBit, una plataforma de sensor inteligente que cuenta con un imán diminuto y se puede acoplar a cualquier máscara N95, de tela o quirúrgica.
El dispositivo, denominado ‘Fitbit para la cara’ por los investigadores, puede detectar la frecuencia respiratoria, la frecuencia cardíaca y el tiempo de uso de la máscara en tiempo real del usuario, y también puede reemplazar las pruebas engorrosas midiendo el ajuste de la máscara. Luego, esta información se transmite de forma inalámbrica a una aplicación de teléfono inteligente, que contiene un tablero para el monitoreo de la salud en tiempo real.
La aplicación puede alertar inmediatamente al usuario cuando surgen problemas, como una frecuencia cardíaca elevada o una fuga en la máscara. Los datos fisiológicos también podrían usarse para predecir la fatiga, el estado de salud física y el estado emocional.
“Queríamos diseñar una máscara facial inteligente para los profesionales de la salud que no tuviera que enchufarse de manera inconveniente durante la mitad de un turno”, ha señalado Josiah Hester de Northwestern, quien dirigió el desarrollo del dispositivo.
Aunque una pequeña batería alimenta el dispositivo, FaceBit está diseñado para recolectar energía de cualquier variedad de fuentes ambientales, incluida la fuerza de la respiración del usuario, el movimiento y el calor de la respiración del usuario, así como del sol. Esto extiende la vida útil de la batería del sensor, alargando el tiempo entre cargas. “Aumentamos la energía de la batería con la recolección de energía de varias fuentes, lo que significa que puede usar la máscara durante una semana o dos sin tener que cargar o reemplazar la batería”, ha indicado Hester.
FaceBit puede evaluar más que el ajuste de la máscara: también puede monitorear a la persona que usa la máscara en tiempo real
Antes de diseñar el dispositivo, Hester y sus colaboradores entrevistaron a médicos, enfermeras y asistentes médicos para comprender mejor sus necesidades de máscaras faciales inteligentes. En una serie de encuestas, todos los médicos indicaron que la calidad del ajuste de la mascarilla era lo más importante, especialmente cuando se trabaja directamente con pacientes con infecciones virales.
Para asegurarse de que sus máscaras N95 estén correctamente selladas en sus caras, los trabajadores de la salud se someten periódicamente a una “prueba de ajuste” de 20 minutos. Durante este proceso, los trabajadores de la salud primero se colocan un respirador N95 y luego una capucha transparente sobre toda la cabeza. Luego, otro trabajador bombea nieblas de aerosoles dulces o amargas dentro de la campana. La concentración del aerosol se incrementa gradualmente dentro de la capucha hasta que la persona que usa el respirador pueda detectarlo. Si el usuario tiene un sabor amargo o dulce antes de un cierto número de bombas de aerosol, entonces la máscara no está sellada correctamente.
Si bien FaceBit aún no puede reemplazar este proceso engorroso, puede garantizar que la máscara mantenga el ajuste adecuado entre los eventos de prueba. Por ejemplo, si la máscara se afloja durante el día o si el usuario golpea la máscara durante una actividad, FaceBit puede alertar al usuario.
DETECCIÓN BIOLÓGICA CENTRADA EN EL ROSTRO
FaceBit puede evaluar más que el ajuste de la máscara: también puede monitorear a la persona que usa la máscara en tiempo real. Al recopilar varias señales fisiológicas, como la frecuencia cardíaca y respiratoria, FaceBit puede ayudar a los usuarios a comprender mejor sus propios cuerpos para tomar decisiones beneficiosas para la salud. Toda la información de salud, incluido el ajuste de la mascarilla y el tiempo de uso, se muestra en la aplicación para teléfono inteligente que la acompaña.
Debido a que los eventos estresantes pueden provocar respuestas fisiológicas, incluida la respiración rápida, FaceBit puede usar esa información para alertar al usuario para que tome un descanso, salga a caminar o respire profundamente para calmarse. Los sistemas hospitalarios también podrían usar estos datos para optimizar los horarios de turnos y descansos para sus trabajadores. Y debido a que la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria están estrechamente relacionadas entre sí, tener la capacidad de monitorear ambas sin esfuerzo podría abrir nuevas posibilidades de investigación.
FUTURO SIN BATERÍA
Como experto en tecnología sostenible sin batería, Hester espera que su equipo u otros eventualmente puedan hacer que FaceBit esté completamente libre de batería.
Aunque su equipo evaluó el dispositivo en voluntarios en escenarios del mundo real, Hester ha dicho que FaceBit aún debe someterse a ensayos clínicos y validación. El equipo lanzó el proyecto como código abierto y hardware abierto para que otros puedan construir y validar el dispositivo.
En el estudio, los investigadores encontraron que la precisión de FaceBit era similar a la de los dispositivos de grado clínico y que la batería duraba más de 11 días entre cargas.