Bomba olfateando perro con el sensor y sus resultados. Crédito: Imperial College London
Los investigadores del Imperial College de Londres han inventado un nuevo sensor de seguimiento de salud para mascotas y personas que monitorea los signos vitales a través del pelaje o la ropa.
El nuevo tipo de sensor, que puede detectar signos vitales como las frecuencias cardíacas y respiratorias a través del pelaje y hasta cuatro capas de ropa, podría ayudar a hacer realidad los dispositivos portátiles para mascotas y ganado.
Podrían ayudar a los propietarios a controlar la salud de sus mascotas y ayudar a los veterinarios a controlar a los animales durante la cirugía sin necesidad de afeitarse.
Incluso podrían ayudar a mejorar el trabajo de los perros rastreadores utilizados para detectar bombas y personas desaparecidas.
En las personas, podrían proporcionar una nueva forma de medir los signos vitales que pueden proporcionar mediciones sobre la ropa sin contacto directo con la piel.
El autor principal, el Dr. Firat Guder, del Departamento de Bioingeniería de Imperial, dijo: “Se espera que los wearables desempeñen un papel importante en el monitoreo de la salud y la detección temprana de enfermedades. Nuestra invención flexible y elástica anuncia un nuevo tipo de sensor que puede rastrear la salud de animales y humanos por igual sobre pieles o ropa “.
La investigación sobre esta nueva clase de sensores se publica hoy en Materiales funcionales avanzados.
“Estetoscopio blando y acuoso”
A diferencia de los humanos, para quienes hay muchos dispositivos de seguimiento de estado físico, actualmente no hay muchas opciones ‘ponibles’ para mascotas y otros animales. Los investigadores sugieren que una razón para esto es que los rastreadores actuales no pueden monitorear los signos vitales a través del pelaje.
Crédito: Imperial College London
El nuevo dispositivo desarrollado por Imperial está hecho de un material compuesto de silicona y agua que alberga un micrófono que capta ondas de sonido, como un estetoscopio blando y acuoso. Es lo suficientemente flexible y elástico como para ajustarse firmemente a la forma del pelaje, la ropa o la parte del cuerpo sobre la que se coloca, exprimiendo las burbujas de aire que absorben el sonido y evitando que se vuelvan a formar.
El primer autor, Yasin Cotur, también del Departamento de Bioingeniería de Imperial, dijo: “El sensor funciona como un estetoscopio blando y acuoso, llenando cualquier espacio entre él y su sujeto para que no haya burbujas de aire presentes para amortiguar el sonido”.
El sonido se convierte en una señal digital que luego se transmite a una computadora portátil cercana para que las personas puedan rastrear la fisiología de un animal en tiempo real.
Cuando los investigadores probaron su dispositivo en cinco humanos y un perro, descubrieron que funciona a través de hasta cuatro capas de ropa, y que el sensor funciona mejor cuando la ropa o el pelaje se apoya contra la piel.
Perros con trabajos
Además del seguimiento de la salud, los investigadores dicen que los sensores podrían ayudar a convertir los hallazgos de los perros rastreadores en datos medibles.
Los perros rastreadores están entrenados para exhibir comportamientos como sentarse o ladrar cuando detectan un objeto objetivo, como un dispositivo explosivo o una persona atrapada dentro de los escombros después de un terremoto.
Cuando los perros ‘alertan’ a los objetos objetivo, como las bombas, su ritmo cardíaco y respiratorio aumentan porque están emocionados de ser recompensados por identificar correctamente a su objetivo.
Sin embargo, el comportamiento de ‘alerta’ puede ser difícil de medir cuantitativamente.
Los investigadores dicen que su nuevo sensor podría establecer líneas de base de frecuencias cardíacas y respiratorias normales para cuantificar el nivel de excitación de cada perro. Esto se mediría por cuánto difieren sus signos vitales de la norma.
Al medir qué tan emocionados están los perros, un algoritmo incorporado podría incluso determinar la fuerza de la reacción del perro al olor que detecta y determinar qué tan ‘seguro’ está el perro de encontrar el objeto deseado.
AI animal
Los sensores se han probado solo en perros y humanos hasta ahora, pero los investigadores intentarán adaptarlos para su uso en otros tipos de mascotas, así como en caballos y ganado.
Yasin dijo: “El siguiente paso es validar nuestro sistema aún más con los animales, centrándose principalmente en perros rastreadores y luego en caballos y ganado más adelante”.
También están integrando sensores de movimiento al sistema para que puedan rastrear los movimientos de los animales en tiempo real. El software podría usar un algoritmo inteligente artificial para indicar cuándo las mascotas están de pie, sentadas o acostadas, así como en qué dirección están mirando y cómo sus signos vitales divergen de la norma. Esto podría conectarse a una aplicación de teléfono inteligente que les dirá a los propietarios cómo y dónde están sus mascotas en tiempo real.
“Transductor acústico compuesto estirable para la monitorización ponible de signos vitales” por Yasin Cotur, Michael Kasimatis, Matti Kaisti, Selin Olenik, Charis Georgiou y Firat Güder, publicado el 25 de febrero en Materiales funcionales avanzados.
