El MIT readapta sistemas robóticos para luchar contra la Covid-19

Usando cuatro cámaras montadas en Spot, el ‘perro-robot’ desarrollado por la empresa Boston Dynamics, los investigadores del MIT han demostrado que pueden medir la temperatura de la piel, la frecuencia respiratoria, la frecuencia del pulso y la saturación de oxígeno en sangre en pacientes sanos, desde una distancia de dos metros. Ahora están trabajando para probarlo en pacientes con síntomas de Covid-19.

Durante la actual pandemia de coronavirus, los profesionales sanitarios han estado en primer línea y, en muchas ocasiones, sin los equipos de protección adecuados. ¿Cómo mitigar estos riesgos? Readaptando los sistemas de algunos de los robots más evolucionados del mercado. Así, investigadores del MIT y del Brigham and Women's Hospital esperan reducir ese riesgo con el uso de robots para medir de forma remota los signos vitales de los pacientes.

Los robots están controlados por un dispositivo de mano o una tableta, lo que permite a los médicos preguntar a los pacientes sobre sus síntomas sin estar en la misma habitación o guardando la distancia de seguridad.

Así, Spot utiliza tecnologías de visión computacional, ya existentes, que pueden medir la temperatura, la frecuencia respiratoria, el pulso y la saturación de oxígeno en sangre. En total los investigadores han incorporado a este robot cuatro cámaras diferentes: una cámara de infrarrojos más tres cámaras monocromas que filtran diferentes longitudes de onda de luz.

Cuatro cámaras para las mediciones

El equipo del MIT desarrolló algoritmos para usar la cámara infrarroja para medir tanto la temperatura elevada de la piel como la frecuencia respiratoria. Para la temperatura corporal, la cámara mide la temperatura de la piel en la cara y el algoritmo correlaciona esa temperatura con la temperatura corporal central.

Además, el algoritmo también tiene en cuenta la temperatura ambiente y la distancia entre la cámara y el paciente, por lo que las mediciones se pueden tomar desde diferentes distancias, en diferentes condiciones climáticas y, aún así, ser precisas.

Por otra parte, las mediciones de la cámara de infrarrojos también se pueden utilizar para calcular la frecuencia respiratoria del paciente. A medida que el paciente inhala y exhala con una máscara, su respiración cambia la temperatura de la máscara. La medición de este cambio de temperatura permite a los investigadores calcular la rapidez con la que respira el paciente.

Las tres cámaras monocromáticas filtran cada una diferentes longitudes de onda de luz diferente: 670, 810 y 880 nanómetros. Estas longitudes de onda permiten a los investigadores medir los ligeros cambios de color que se producen cuando la hemoglobina de las células sanguíneas se une al oxígeno y fluye a través de los vasos sanguíneos.

Así, el algoritmo desarrollado por los investigadores utiliza estas medidas para calcular tanto la frecuencia del pulso como la saturación de oxígeno en sangre.

En definitiva, no se trata de desarrollos tecnológicos nuevos, sino de aprovechar lo existente para aplicarlo a la realidad creada por la Covid-19: “Lo que hicimos fue integrar diferentes tecnologías juntas de manera muy específica para su aplicación a la Covid-19, para analizar diferentes signos vitales al mismo tiempo”, subraya Henwei Huang, investigador de postdoctorado del MIT.

En este estudio, los investigadores realizaron las mediciones en voluntarios sanos y ahora están trabajando para probarlo en personas que muestran síntomas de Covid-19, en el departamento de emergencias de un hospital. Si bien a corto plazo, los investigadores planean centrarse en las aplicaciones de triaje, a más largo plazo prevén que los robots puedan implementarse en las habitaciones del hospital para monitorear continuamente a los pacientes. No obstante, desde el MIT inciden en que ambas aplicaciones requerirían la aprobación del Departamento de Alimentos y Medicamentos de EEUU.

Colaboración entre empresas e investigadores

Para lograr este objetivo, la colaboración es fundamental, sobre todo, para poder acortar los plazos de implementación: “Estamos encantados de haber forjado esta asociación entre la industria y el mundo académico en la que científicos con experiencia en ingeniería y robótica trabajaron con equipos clínicos en el hospital para llevar tecnologías sofisticadas a la cabecera”, destaca Giovanni Traverso, profesora de ingeniería mecánica del MIT, gastroenterólogo en Brigham and Women's Hospital y autora principal del estudio.

“En robótica, uno de nuestros objetivos es utilizar la automatización y la tecnología robótica para evitar que las personas hagan trabajos peligrosos” para su salud, subraya Huang.