29 de Octubre de 2020
Fuente: www.infosalus.com
Un equipo de investigadores del MIT ha diseñado un dispositivo estirable similar a la piel que se puede conectar a la cara de un paciente y puede medir pequeños movimientos, pasando por una contracción o una sonrisa. Con este enfoque, los pacientes podrían comunicar una variedad de sentimientos, como el amor o el hambre, con pequeños movimientos que son medidos e interpretados por el dispositivo.
Los especialistas esperan que su nuevo dispositivo permita a los pacientes comunicarse de una manera más natural, sin tener que lidiar con equipos voluminosos. El sensor portátil es delgado y se puede camuflar con maquillaje para que coincida con cualquier tono de piel, lo que lo hace discreto.
“Nuestros dispositivos no solo son maleables, blandos, desechables y ligeros, sino que también son visualmente invisibles”, explica Canan Dagdeviren, profesor asistente de desarrollo profesional de LG Electronics en artes y ciencias de los medios en el MIT y líder del equipo de investigación. "Puedes camuflarlo y nadie pensaría que tienes algo en la piel".
Los investigadores probaron la versión inicial de su dispositivo en dos pacientes con ELA (una mujer y un hombre) y demostraron que podía distinguir con precisión tres expresiones faciales diferentes: sonrisa, boca abierta y labios fruncidos.
Otros pacientes con ELA utilizan dispositivos similares que miden la actividad eléctrica de los nervios que controlan los músculos faciales. Sin embargo, este enfoque también requiere equipos engorrosos y no siempre es preciso.
El equipo del MIT se propuso diseñar una interfaz portátil que los pacientes pudieran usar para comunicarse de una manera más natural, sin el voluminoso equipo requerido por las tecnologías actuales.
El dispositivo que crearon 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. Todos estos componentes son fáciles de producir en masa, por lo que los investigadores estiman que cada dispositivo costaría alrededor de 10 dólares.
Los investigadores 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.
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 un 75 por ciento de precisión para distinguir entre estos diferentes movimientos. La tasa de precisión en sujetos sanos fue del 87 por ciento.
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.
"Podemos crear mensajes personalizables basados en los movimientos que puede hacer –avanza Dagdeviren–. Técnicamente, puede crear miles de mensajes que en este momento ninguna otra tecnología está disponible para hacer. Todo depende de la configuración de su biblioteca, que puede diseñarse para un paciente o grupo de pacientes en particular".
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. En el prototipo actual, esta unidad está conectada al sensor, pero la conexión también podría hacerse inalámbrica para facilitar su uso, dicen los investigadores.
Los investigadores han solicitado una patente sobre esta tecnología y ahora planean probarla con más pacientes. Además de ayudales a comunicarse, el dispositivo también podría usarse para rastrear la progresión de la enfermedad de un paciente, o para medir si los tratamientos que están recibiendo están teniendo algún efecto, dicen los investigadores.