Nuevo sensor podría llevar la monitorización sin contacto de signos vitales a la cabecera del paciente

Sin embargo, los sistemas basados en cámaras a menudo tienen dificultades para detectar señales fisiológicas débiles cuando los pacientes se mueven o la iluminación es deficiente. Para hacer más fiable la monitorización en estas condiciones, los investigadores han desarrollado un sensor óptico compacto diseñado para medir los signos vitales básicos sin contacto con la piel.

El sensor de signos vitales goVISCAN fue creado por el Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering (Fraunhofer IOF; Jena, Alemania) en colaboración con socios del consorcio Advanced Multimodal Imaging. Con unas dimensiones de 10 × 7,5 × 2,5 centímetros, este dispositivo compacto está diseñado para funcionar de forma fiable a pesar de los cambios en la iluminación ambiental y el movimiento del paciente. Actualmente ofrece un campo de visión de 40 grados y funciona a distancias que van desde 70 centímetros hasta 1,3 metros, lo que permite una colocación discreta cerca de las camas de hospital o de los puestos de trabajo clínicos.

El sistema captura información fisiológica mediante una cámara multiespectral instantánea que registra varias longitudes de onda de luz a la vez. Una matriz de microlentes 3 × 3 divide la luz incidente en nueve canales espectrales que abarcan longitudes de onda azul, verde, roja e infrarroja cercana, y cada lente proyecta su propia imagen sobre un sensor compartido de 1,25 megapíxeles. Los diodos emisores de luz integrados ayudan a mantener una iluminación constante. 

Al combinar los datos de los nueve canales, goVISCAN detecta cambios sutiles en el brillo de la piel causados por el flujo sanguíneo pulsátil y utiliza estas señales para determinar la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria y la saturación de oxígeno.

En un estudio piloto inicial en condiciones de laboratorio controladas, los investigadores evaluaron goVISCAN en 12 participantes en comparación con una referencia de pulsioxímetro de dedo. El error medio fue de 1,3 respiraciones por minuto para la frecuencia respiratoria, 2,8 latidos por minuto para la frecuencia cardíaca y 3,8 puntos porcentuales para la saturación de oxígeno. 

Los resultados del estudio se publicaron enCiencia, tecnología y aplicaciones de instrumentos ópticos IV. El siguiente paso es probarlo en entornos clínicos. Entre las posibles aplicaciones sanitarias se incluyen la monitorización de pacientes encamados y las consultas de telemedicina, con relevancia adicional para la monitorización de la vigilancia del conductor y la seguridad en salas de control.

"Muchos métodos existentes basados en cámaras solo funcionan en condiciones ideales. En cuanto la escena de medición no está iluminada de forma óptima o la persona medida se mueve, las débiles señales fisiológicas quedan rápidamente enmascaradas por perturbaciones", afirmó Martin Hubold, investigador del Fraunhofer IOF.

"Nuestro objetivo era crear un sensor que midiera de forma fiable incluso en condiciones realistas, y que fuera lo bastante compacto como para integrarse discretamente en entornos cotidianos", dijo Hubold.

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Fraunhofer IOF