El nuevo sensor te dice qué tan bien está funcionando tu máscara

Los investigadores han desarrollado un sensor liviano y reutilizable que se sujeta a un protector facial para monitorear su funcionamiento. El dispositivo, llamado FaceBit, detecta fugas y registra cuánto tiempo se usa, mientras mide continuamente la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria del usuario. Sus desarrolladores esperan que ayude a la investigación y ayude a los trabajadores de la salud y a otras personas que se cubren la cara durante todo el día en la lucha contra la propagación de enfermedades como la COVID.

Cada vez que un usuario de mascarilla tose, se rasca o hace ciertas expresiones faciales, sus cubiertas faciales cambian, y es posible que los trabajadores ocupados no tengan tiempo para volver a verificar el ajuste de la mascarilla cada vez que se producen estos movimientos. Eso puede generar ansiedad, dijo el co-desarrollador de FaceBit, Josiah Hester, ingeniero informático de la Escuela de Ingeniería McCormick de la Universidad Northwestern. Sus colegas que trabajan en entornos clínicos le han estado comunicando sus preocupaciones durante la pandemia de COVID, diciendo: «‘Ayúdame a entender las cosas y dame algo que me vigile porque no tengo tiempo para cuidarme. Estoy cumpliendo mi deber clínico de cuidar esta afluencia de pacientes con COVID. Ahí es donde comenzó», explicó Hester. Decidió desarrollar un dispositivo que no solo advertiría al usuario cuando una máscara tuviera fugas, sino que también registraría sus signos vitales a lo largo del día, brindando a los usuarios una herramienta para evaluar (y tal vez reducir) sus propios niveles de estrés.

En lugar de desarrollar una «máscara facial inteligente» completa (que puede ser poco práctica para reutilizar), el equipo de Hester creó un dispositivo electrónico un poco más grande que una moneda de 25 centavos que se adhiere a la máscara a través de clips magnéticos y contiene múltiples sensores. Los sensores de presión detectan fugas, lo que indica qué tan bien se ajusta la máscara. Los cambios de presión también permiten que FaceBit determine cuándo la máscara cubre la cara de alguien, por lo que puede registrar el tiempo de uso y pasar al modo de «reposo» cuando está inactiva. FaceBit también monitorea la frecuencia cardíaca usando un acelerómetro sensible que registra pequeños movimientos de la piel del rostro causados ​​por cada pulso. También utiliza un sensor de temperatura para medir la frecuencia respiratoria. Una conexión Bluetooth transfiere estos datos a una aplicación de teléfono complementaria. El dispositivo funciona con una batería que se repone con la energía obtenida del movimiento de la máscara a medida que el usuario se mueve y respira. Esto le permite funcionar durante al menos 11 días a la vez.

Los desarrolladores describieron FaceBit en un artículo publicado a fines del mes pasado. Actas de la conferencia ACM sobre tecnologías interactivas, móviles, usables y ubicuasAfirman que el dispositivo puede convertir una variedad de tipos de máscaras, incluidos los respiradores N95, así como máscaras quirúrgicas y de tela, en máscaras inteligentes. Sin embargo, el equipo reconoce que la función de detección de ajuste solo funciona con cubiertas que se enjuagan la cara, como las N95. Si bien las máscaras quirúrgicas y las fundas de tela se pueden usar con el control del tiempo de uso de FaceBit y su seguimiento de la respiración y la frecuencia cardíaca, estas fundas permiten demasiado aire exterior alrededor de los bordes del dispositivo, lo que hace que las capacidades de detección de ajuste del dispositivo sean ineficaces.

Pero Lisa Brosseau, consultora de investigación del Centro de Investigación y Políticas de Enfermedades Infecciosas de la Universidad de Minnesota, que no participó en el proyecto FaceBit, dijo que los monitores de salud podrían ser muy útiles para los trabajadores de la salud que usan respiradores todo el día durante el actual pandemia. Un respirador con esto, no solo en el cuidado de la salud, le dirá constantemente si está sano, o si no lo está, le advertirá «. Pero Brosseau no está convencido de que FaceBit pueda medir consistentemente Fit. «Desde esa perspectiva, puede ser prometedor, pero no lo han probado ni validado de una manera que yo pueda aceptar», agregó.

Brosseau dijo que estaría aún más emocionada si el equipo de FaceBit comparara directamente su método de detección de fugas del sensor de presión con la prueba estándar de oro para medir el ajuste del respirador. «Tenemos algunos métodos muy bien establecidos y probados, tanto cuantitativos como cualitativos, para evaluar la salud de las personas cuando les asignamos respiradores», dijo. Una prueba cuantitativa podría medir la concentración de partículas dentro de la máscara y compararla con la concentración en el aire ambiente. Una prueba cualitativa rociaría el aire exterior con un aerosol de olor distintivo, como aceite de plátano o una sustancia con un fuerte sabor amargo o dulce, para ver si el usuario puede olerlo o saborearlo a través del respirador.

Por supuesto, tal prueba requeriría recursos y tiempo que muchas personas fuera de la atención médica no tienen. Adam Finkel, un científico de salud ambiental de la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Michigan que no participó en el proyecto FaceBit, dijo que incluso los monitores que se verifican solo una vez al día podrían complementar las pruebas estándar. «Estuviste saludable ayer, pero hoy es un poco diferente», dijo. «Y reparas [your respirator] En unos minutos, vuelve a intentarlo. Pero al igual que Brosseau, Finkel cree que el equipo de FaceBit necesita comparar su método de detección de presión para evaluar el ajuste con las pruebas existentes.

Hester planea continuar probando y mejorando el proyecto. «Será hardware de código abierto en línea», dijo. Su equipo ensamblará algunos FaceBits «y los distribuirá para que la gente pueda usarlos, experimentar y jugar». Otros investigadores también podrán modificar el diseño, tal vez para mejorar los componentes de recolección de energía y extender la vida útil de la batería, estudiar la fatiga de los trabajadores de la salud a lo largo del día o usar monitores de respiración para comprender la salud de los usuarios de máscaras. Incluso podrían agregar nuevos sensores, abriendo más usos para el dispositivo.

Brosseau presenta un ejemplo de esto último: las personas que ingresan a un espacio que contiene contaminantes podrían aumentar su respirador con un FaceBit hipotético que incluye un sensor para detectar concentraciones de peligros ambientales. Esto podría revelar si la respiración y el ritmo cardíaco del usuario cambiaron en presencia de contaminantes, proporcionando un sistema de alerta temprana y permitiendo a los investigadores comprender cómo la sustancia afecta la salud humana. «No critico exactamente esto», dijo Brosseau. «Creo que hay muchas, muchas aplicaciones para estos sensores».