11/04/2018

Sensores de fibra óptica para detectar apnea del sueño

Investigadores del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) de la UPV han diseñado e implementado sensores de fibra óptica que, integrados en un colchón, permiten monitorizar de forma no invasiva movimientos y respiración.



AUTOR: UPV

APNEA01Según los resultados de las primeras pruebas llevadas a cabo en el laboratorio, estos sensores podrían aplicarse en un futuro para la detección de la apnea del sueño y, en general, para la monitorización cardiopulmonar.

 

“La fibra óptica tiene múltiples ventajas: es muy pequeña, pesa poco, puede integrarse fácilmente en muchas estructuras y es inmune a la radiación electromagnética. También tiene sus inconvenientes, fundamentalmente que para su instalación hay que cablear, lo que conlleva un coste y hace que para determinadas aplicaciones no sea útil. Pero no es el caso de este estudio para la monitorización de constantes vitales, en el que la fibra puede aportarnos muchas ventajas”, destaca Salvador Sales, investigador del iTEAM de la Universitat Politècnica de València (UPV).

 

El sistema incluye componentes de muy bajo coste: fibra de plástico, un Arduino, y CCDs industriales que han sido combinados para detectar variaciones de presión. “Se trata de un sistema que podría reproducirse fácilmente en un proceso de producción a gran escala”, añade Demetrio Sartiano, investigador también del iTEAM-UPV.

 

Tras la evaluación del primer prototipo, el trabajo de los investigadores se centra en mejorar el procesamiento de datos para evitar inestabilidades e incorporar técnicas de aprendizaje automático que faciliten la detección de anomalías respiratorias en pacientes reales.

 

El trabajo de los investigadores de la UPV se enmarca dentro del proyecto europeo FINESSE y ha sido publicado en la revista Sensors.

 

Otras aplicaciones: robots quirúrgicos, satélites…

 

Los investigadores trabajan también en otras aplicaciones de estos sensores de fibra óptica, entre ellas su integración en un robot quirúrgico, desarrollado en colaboración con la Universidad de Twente. En este caso, la fibra lo que permite es controlar la posición y el movimiento del robot en el interior del cuerpo humano.

 

“Los sensores ópticos son sensibles a las curvaturas y estiramientos. Se recoge los datos de ellos, se procesan en tiempo real y te dan la información de cómo va avanzando el instrumento quirúrgico, en qué posición está, cómo se está moviendo”, explica el investigador Dr. David Barrera.

 

También en el ámbito médico, colaboran con un equipo de investigadores suizos en el desarrollo de instrumental odontológico que incluye fibra óptica en su interior. En este caso el sensor de fibra mide la temperatura a la hora colocar los implantes y gracias a ello se mejora este proceso.

 

Otro de los campos en los que trabajan es el aeroespacial: desde sus laboratorios desarrollaron un sensor para la Agencia Espacial Europea capaz de medir temperaturas de hasta 1.200 grados, “especialmente útil para monitorizar satélites durante su reentrada en la atmósfera”, como comenta el investigador Javier Madrigal.

 

“También en ingeniería civil, estos sensores ofrecen grandes prestaciones para evaluar el estado de conservación de infraestructuras como puentes o túneles”, concluye Salvador Sales. 





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