Radar electromagnético monitoriza los signos vitales humanos

De acuerdo con un estudio nuevo, un sistema de radar de onda continua modulada por frecuencia (FMCW, por sus siglas en inglés) puede monitorizar de manera inalámbrica las constantes vitales de los pacientes en el hogar.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Waterloo (UW; Canadá) y la Universidad de Campinas (Brasil), el radar FMCW del tamaño de un teléfono móvil funciona a una banda de onda de 77 GHz, recopilando y analizando datos de ondas de radar reflejadas en un entorno de dormitorio estándar. Mediante sofisticados algoritmos y un software avanzado de manipulación de desenvolvimiento de fase integrado en una unidad de procesamiento de señal digital integrada, el dispositivo puede detectar y diferenciar los movimientos sutiles del tórax, resultantes de los latidos del pulso cardíaco y de las tasas de respiración.

En un estudio en el Instituto de Investigación para el Envejecimiento de la Universidad de Washington (UW), la unidad de radar se montó en el techo sobre la cama de 50 voluntarios mientras dormían normalmente en un apartamento modelo de cuidado a largo plazo. Los voluntarios también se conectaron a un sensor de referencia cableado, confiable para fines de comparación. Los resultados mostraron una correlación del 94% para la respiración y una correlación del 80% para las frecuencias de pulso entre el sensor de referencia y las estimaciones del radar. Los autores sugieren que el sistema también se puede usar para controlar la apnea del sueño, las convulsiones, el trastorno periódico del movimiento de las extremidades, el síndrome de piernas inquietas además de otros problemas. El estudio fue publicado el 23 de abril de 2019 en la revista IEEE Access.

“Con los sistemas tradicionales que incluyen cables y citas programadas con semanas de anticipación, no se puede dormir de la misma manera como se hace normalmente en la propia cama en casa, lo que hace que el estudio del sueño sea una experiencia desagradable”, dijo el coautor del estudio, el profesor de electricidad y computación e ingeniería mecánica, George Shaker, PhD, de la UW. “Tomamos todo el proceso complejo y lo hacemos completamente inalámbrico. Y en lugar de una clínica, podría hacerse desde la comodidad de su propia cama y se podría usar diariamente para obtener un seguimiento continuo”.

Los sistemas de radar consisten en un transmisor que produce ondas electromagnéticas (EM) en el dominio del radio o del microondas, antenas de transmisión y recepción, y un receptor y un procesador. Las ondas de radio (pulsadas o continuas) se reflejan en un objeto y regresan al receptor, proporcionando información sobre su ubicación y su velocidad. Los radares EM han demostrado gran potencial para el seguimiento remoto de la salud al detectar señales biológicas de una manera más cómoda y fácil que los dispositivos portátiles y de contacto.

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Universidad de Waterloo
Universidad de Campinas