Un alumno de la EUPT idea unos dispositivos baratos para medir la frecuencia respiratoria

La pandemia de coronavirus ha generado la necesidad de tener dispositivos médicos de bajo coste que permitan medir determinadas variables y la tecnología más innovadora puede ser de gran ayuda. Desde el máster oficial en Innovación y emprendimiento en tecnologías para la salud y el bienestar de la Escuela Universitaria Politécnica de Teruel (EUPT) se pretende dar respuesta a este tipo de cuestiones.

Un buen ejemplo es el trabajo fin de máster (TFM) del estudiante Sergio Domínguez que bajo el título Diseño y validación de un sensor de respiración frente a un dispositivo gold standard, ha desarrollado dos dispositivos diferentes para medir frecuencia respiratoria y ha comparado su precisión comparándolo con un equipo comercializado y, por tanto, con garantías sobre la calidad de sus resultados.

“Mi trabajo viene muy acorde con la situación en la que vivimos con la pandemia de coronavirus. Porque se trata de estudiar la respiración en los pacientes y, además, monitorizarla de manera remota y barata, es decir, de forma que el paciente pueda enviar desde su casa los datos a un centro médico especializado, lo cual viene muy bien en los casos de pandemia y cuarentena”, detalló el joven ingeniero.

La primera parte del proyecto consistió en realizar un estudio del “estado del arte”, analizar qué se ha investigado en todo el mundo en cuanto a sensores de respiración, a partir de 2020 a 2021, porque antes de ese periodo de tiempo nadie había publicado ningún estudio del estado del arte al respecto. Se trata de un paso fundamental para detectar aquellos ámbitos menos estudiados para poder desarrollar un nuevo trabajo.

Datos

“Cogí los artículos más importantes, los fui cribando y les saqué los datos. La clave a la hora de investigar es encontrar qué huecos se han dejado los investigadores porque ahí es donde tienes campo para avanzar”, afirmó el titulado del nuevo máster de la EUPT.

Gracias a este trabajo, comprobó que se habían usado menos los dispositivos de visión por computador y los acelerómetros. Entonces comenzó la segunda y más importante fase de este proyecto: desarrollar dos nuevos dispositivos y compararlos con uno del mercado para comprobar su efectividad.

“Lo que hicimos fue desarrollar dos sensores con tecnologías distintas, una de ellas basada en visión por computador, es decir, una cámara enfoca el paciente y a través del vídeo yo soy capaz de deducir su frecuencia respiratoria. Y otra basada en un sensor con un acelerómetro -un dispositivo que permite medir movimientos-. Puedo registrar los movimientos verticales del pecho y puedo deducir de la misma manera la frecuencia respiratoria”, detalló Sergio Domínguez.

Por último, para determinar cómo de buenos son esos dos sensores lo que hizo fue compararlos con un dispositivo comercial en el que ya está comprobado que mide bien. De esta forma, se registró la misma señal de tres formas distintas, con una muestra de seis personas, para ver el grado de fiabilidad de los nuevos equipos desarrollados por el alumno turolense, cuanto más parecido al dispositivo comercial, mejor funcionaban.

Dispositivos

Conseguir voluntarios para probar los dispositivos en tiempos de pandemia no fue fácil, aunque por suerte estos sensores se podían utilizar sin bajarse la mascarilla y eso permitió hacer mediciones con tres hombres y tres mujeres. En la literatura científica hay estudios con menos participantes.

“Extraje unos márgenes de error entre lo que se supone que tendría que sacar y lo que sacó realmente. Los resultaros fueron muy dispares, en algunos casos salían muy bien y en otros muy mal. En general salían bastante bien la mayoría de los resultados -excepto en algunos tipos de pruebas que involucraban otro tipo de movimiento-. Pero a esos también les propusimos otro tipo de soluciones. Cuando encontramos un problema que tienen los sensores, planteamos una solución”, explicó el autor de este TFM.

Una de las fortalezas de estos desarrollos tecnológicos es su bajo coste. El de control por imagen es gratuito con un programa abierto escrito en un lenguaje de programación muy sencillo. “Lo único que necesitas es que haya una cámara grabándote. Lo puedes hacer con el móvil, con el ordenador,... con lo que quieras. Si esa persona puede ejecutar el programa en su casa, puede sacar conclusiones clínicas sobre su estado de la respiración”, concretó Domínguez. Con el segundo de los dispositivos, el acelerómetro, la idea es integrarlo en un vestible, es decir, incluirlo en la bata del paciente, en una camisa,... en la ropa, con una batería y por comunicación por Bluetooth que envíe la frecuencia respiratoria al móvil y, desde ahí, vía Internet enviarlo al especialista sanitario para interpretar los resultados obtenidos.

El autor del trabajo recordó que la frecuencia respiratoria es importante porque puede predecir enfermedades muy importantes como la neumonía.

Frencuencia

“Hay muchos artículos en los que se ha comprobado que la frecuencia respiratoria es sin duda el parámetro más importante que se suele medir cuando se quieren sacar conclusiones clínicas a cerca de la respiración. Yo no hacía más que sacar un número de mi sistema, las respiraciones por minuto, y quien las interpreta es un profesional sanitario pero mi trabajo sí que muestra que da las mismas respiraciones por minutos que en el aparato profesional”, subrayó Domínguez.

El joven ingeniero turolense va a iniciar ahora el doctorado en la Escuela Universitaria Politécnica de Teruel gracias a una beca de concurrencia competitiva de carácter nacional y seguirá profundizando en tecnologías para la salud. “Teruel es un muy buen nicho para empezar a investigar y a dar clase que es lo que yo quiero hacer”, defendió.

Sobre el máster en Innovación y emprendimiento en tecnologías para la salud y el bienestar, Sergio Domínguez aseguró que le había gustado muchísimo. “Viniendo de una especialidad científica aplicada como es la ingeniería, entiendes muy fácilmente cómo la tecnología que has aprendido se puede aplicar a favor de la salud de otras personas”, afirmó.

“Venía con las herramientas para hacerle frente a todo lo que me daba el máster. Vi muchos conceptos nuevos sobre salud, Sistema Nacional de Salud,... He aprendido muchas cosas de biología o medicina, pero al estar orientado más a la parte de aplicar la ingeniería, sobre los datos que se obtienen, las conclusiones las tienen que interpretar los expertos y cualquier alumnos de Electrónica puede hacer este máster”, afirmó.