Inventan dispositivo portátil para pacientes con ELA
Un equipo de investigadores diseñó un dispositivo elástico que se puede conectar a la cara de un paciente que padece Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) para ayudarle a comunicarse, gracias a la medición de pequeños movimientos faciales
Con este sistema, los pacientes podrían comunicar una variedad de sentimientos, como "Te quiero" o "Tengo hambre", con pequeños movimientos que son medidos e interpretados por el dispositivo, según publicaron en la revista Nature Biomedical Engineering.
Los investigadores explicaron que el sensor portátil es fijo y se puede camuflar con maquillaje para que coincida con cualquier tono de piel, lo que lo hace discreto, además de que el tamaño difiere bastante de los aparatos voluminosos existentes.
"Nuestros dispositivos no solo son maleables, blandos, desechables y livianos, sino que también son casi invisibles” detalló Canan Dagdeviren, Profesor Asistente en el MIT.
Pruebas y desarrollo
Los investigadores probaron la versión inicial de su dispositivo en dos pacientes con Esclerosis Lateral Amiotrófica (una mujer y un hombre, para el equilibrio de género) y demostraron que podía distinguir con precisión tres expresiones faciales diferentes: sonrisa, boca abierta y labios fruncidos.
El dispositivo consta de cuatro sensores piezoeléctricos incrustados en una fina película de silicona. Los sensores, que están hechos de nitruro de aluminio, pueden detectar la deformación mecánica de la piel y convertirla en un voltaje eléctrico que se puede medir fácilmente.
Utilizaron un proceso llamado correlación de imágenes digitales en voluntarios sanos para ayudarlos a seleccionar las ubicaciones más útiles para colocar el sensor. Pintaron un patrón de motas en blanco y negro al azar en la cara, y luego tomaron muchas imágenes del área con múltiples cámaras mientras los sujetos realizaban movimientos faciales como sonreír, mover la mejilla o articular la forma de ciertas letras.
Las imágenes fueron procesadas por un software que analiza cómo se mueven los pequeños puntos entre sí, para determinar la cantidad de tensión experimentada en una sola área.
"Teníamos sujetos que realizaban diferentes movimientos y creamos mapas de tensión de cada parte de la cara. Después observamos nuestros mapas de deformación y determinamos en qué parte de la cara estábamos viendo un nivel de deformación correcto para nuestro dispositivo y determinamos que ese era un lugar apropiado para colocarlo para nuestras pruebas”, comentó la licenciada Rachel McIntosh.
Los investigadores también utilizaron las mediciones de las deformaciones de la piel para entrenar un algoritmo de aprendizaje automático para distinguir entre una sonrisa, la boca abierta y los labios fruncidos. Usando este algoritmo, probaron los dispositivos con dos pacientes con ELA y pudieron lograr aproximadamente 75% de precisión para distinguir entre estos diferentes movimientos.
Sobre la base de estos movimientos faciales detectables, se podría crear una biblioteca de frases o palabras para corresponder a diferentes combinaciones de movimientos, dicen los investigadores.
La información del sensor se envía a una unidad de procesamiento portátil, que la analiza utilizando el algoritmo que los investigadores entrenaron para distinguir entre los movimientos faciales.
Cabe mencionar, que los investigadores solicitaron una patente sobre esta tecnología y ahora planean probarla con más pacientes. Además, todos los componentes son fáciles de producir en masa, por lo que estiman que cada dispositivo costaría alrededor de 10 dólares.
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