¿N95 también puede medir la frecuencia cardíaca? Northwestern University convierte mascarillas en monitores inteligentes

Desde el estallido de la epidemia, las mascarillas se han convertido desde hace mucho tiempo en parte de la vida diaria y en una de las medidas de protección más eficaces.

Sin embargo, esta protección es pasiva y no puede alertar al usuario si se usa incorrectamente o si la máscara falla; al mismo tiempo, la máscara se ajusta perfectamente a la cara, lo que es una excelente ubicación para brindar un monitoreo en tiempo real de la salud personal.

Precisamente porque las limitaciones de las máscaras también traen oportunidades, la Universidad de Northwestern ha desarrollado un sensor "FaceBit" que agrega atributos inteligentes a las máscaras.

Este pequeño sensor se puede acoplar a cualquier mascarilla con un pequeño imán , incluidas las mascarillas N95, de tela o quirúrgicas.

FaceBit utiliza un sistema operativo de ahorro de energía para recopilar varias señales fisiológicas del usuario en tiempo real:

La frecuencia cardíaca se controla mediante los sutiles movimientos de la cabeza generados por el bombeo de la sangre, la frecuencia respiratoria se controla mediante los cambios de temperatura y el ajuste y el tiempo de uso de la máscara se controlan mediante señales de presión.

Uno de los más mágicos es medir la frecuencia cardíaca. El equipo de investigación dijo que cuando el corazón late, la sangre fluye a lo largo de las grandes arterias hacia la cara y la cabeza se mueve una "cantidad imperceptiblemente pequeña", y FaceBit puede sentir este movimiento sutil y distinguirlo de otros movimientos.

Toda la información de salud se transmite de forma inalámbrica a la aplicación correspondiente "FaceBit Companion" , que se desarrolló para iOS y macOS utilizando el lenguaje de programación Swift y muestra información en tiempo real de un vistazo.

Cuando ocurre un problema (como una frecuencia cardíaca elevada), la aplicación alertará de inmediato al usuario: ¡es hora de tomar un descanso, caminar o respirar profundamente! En ausencia de una emergencia, los datos fisiológicos se pueden utilizar para predecir la fatiga y los estados emocionales.

Los usuarios también pueden configurar otras notificaciones en la aplicación, como recordatorios de hidratación y recordatorios de reemplazo de máscara.

Al recopilar datos en una torre, el sistema hospitalario puede optimizar racionalmente los turnos de los empleados y los horarios de descanso.

Más allá de la funcionalidad básica, los desarrolladores agregarán más widgets personalizados en el futuro según los comentarios de los trabajadores de la salud.

Después de todo, solo prestando atención a los comentarios es claro de principio a fin: a quién sirve FaceBit y qué servicios brinda.

Uno de los datos, "ajuste de la máscara", se agregó en base a investigaciones anteriores.

Antes de diseñar FaceBit, el profesor de la Universidad de Northwestern, Josiah Hester, entrevistó a trabajadores de la salud sobre su necesidad de máscaras inteligentes. Todos los encuestados dijeron que la "calidad de ajuste de la máscara" es lo más importante.

En su trabajo diario, para asegurarse de que la máscara N95 esté correctamente sellada en la cara, los trabajadores de la salud deben realizar "pruebas de ajuste" periódicas de 20 minutos:

El trabajador de la salud se puso un respirador N95 y luego una capucha transparente sobre toda la cabeza, mientras que otro trabajador bombeaba un rociado de aerosoles dulces o amargos que aumentaban gradualmente en concentración dentro de la capucha. Si el usuario experimenta un sabor amargo o dulce ante una cierta cantidad de aerosol, la máscara no está sellada correctamente.

Si bien FaceBit no puede reemplazar este proceso tedioso y necesario, es suficiente para ayudar fuera de las pruebas. Por ejemplo, si la máscara ya no está sellada debido a un golpe accidental, FaceBit se lo recordará de inmediato al usuario. Josiah Hester explicó:

Si usa una máscara durante 12 horas o más, a veces su rostro se entumece y ni siquiera puede sentirlo y darse cuenta de que la máscara está floja. FaceBit puede medir la resistencia de la máscara, y si la resistencia cae repentinamente, significa que la máscara ya no está sellada.

FaceBit tiene una pequeña batería incorporada que dura alrededor de 11 días por sí sola, pero no es la única fuente de energía, la energía cinética y térmica de la respiración e incluso la energía solar se puede utilizar para ello. Los trabajadores de la salud no tienen que cargarlo durante los turnos y la vida útil del sensor se extiende.

Como experto en tecnología sostenible sin batería, Josiah Hester espera que FaceBit esté completamente libre de batería en el futuro, simplemente recolectando energía térmica y cinética para alimentar el dispositivo.

Aunque los voluntarios han probado el dispositivo en escenarios del mundo real, FaceBit aún necesita ensayos clínicos. Con ese fin, el equipo de investigación abrió el código del proyecto en GitHub, incluido el hardware y las aplicaciones , para que otros pudieran validar el dispositivo y agregar nuevas funciones.

FaceBit puede no ser ampliamente utilizado por individuos, pero proporciona un monitoreo de salud sostenible, conveniente y cómodo para los trabajadores de primera línea de COVID-19 en turnos largos. La investigación "Razonamiento y detección facial" detrás de FaceBit también tiene más posibilidades en el futuro.

Sin embargo, Northwestern no abordó si los sensores deberían esterilizarse y cómo.

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