Un nuevo sensor portátil ayuda a los pacientes con ELA a comunicarse

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha diseñado un sensor elástico similar a la piel que se puede conectar a la cara de pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) para ayudarles a comunicarse al medir los pequeños movimientos faciales en pacientes que han perdido la capacidad de hablar.

Con este sensor, los pacientes con ELA podrían comunicar una variedad de sentimientos

Un "Te quiero" o "Tengo hambre", podrían expresarse con pequeños movimientos que son medidos e interpretados por el dispositivo, según publican en la revista 'Nature Biomedical Engineering'.

Los investigadores esperan que este nuevo sensor permita a los pacientes con ELA comunicarse de una manera más natural, sin tener que lidiar con equipos voluminosos.

El sensor portátil es fijo 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 livianos, sino que también son visualmente invisibles", explica Canan Dagdeviren, el profesor asistente de desarrollo de la carrera de electrónica de LG de las Artes y Ciencias de los Medios de Comunicación en el MIT. "Puedes camuflarlo y nadie pensaría que tienes algo en la piel".

¿Qué expresiones faciales es capaz de detectar este nuevo sensor?

Los investigadores probaron la versión inicial de su dispositivo en dos pacientes con ELA de distinto sexo y demostraron que podía distinguir con precisión tres expresiones faciales diferentes: sonrisa, boca abierta y labios fruncidos.

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".

Mejorando lo presente

Hawking, quien falleció en 2018, sufría de una forma de ELA de progresión lenta. Pudo comunicarse usando un sensor infrarrojo que podía detectar tics en su mejilla, que movía un cursor a través de filas y columnas de letras. Si bien es efectivo, este proceso podría llevar mucho tiempo y requerir un equipo voluminoso.

Otros pacientes con ELA utilizan dispositivos similares que miden la actividad eléctrica de los nervios que controlan los músculos faciales. Sin embargo, esta solución también requiere equipos engorrosos y no siempre es preciso. "Estos dispositivos son muy duros, planos y cuadrados, y la fiabilidad es un gran problema. Es posible que no obtenga resultados consistentes, incluso de los mismos pacientes en el mismo día", explica Dagdeviren.

La mayoría de los pacientes con ELA también eventualmente pierden la capacidad de controlar sus extremidades, por lo que teclear no es una estrategia viable para ayudarlos a comunicarse.

Cómo funciona el nuevo sensor para pacientes de ELA

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.

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.

Cuánto cuesta

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 han solicitado una patente sobre este nuevo sensor y ahora planean probarlo con más pacientes de ELA. Además de ayudarles 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.