Diseñan sensores de fibra óptica integrados en un colchón que son capaces de controlar la apnea del sueño

Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) han diseñado, a escala de laboratorio, un sistema de sensores de fibra óptica que, integrados en un colchón, permiten monitorizar de forma no invasiva movimientos y respiración y podría aplicarse para detectar la apnea del sueño.

Este trabajo, desarrollado por investigadores pertenecientes al Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia, se enmarca dentro del proyecto europeo FINESSE y ha sido publicado en la revista Sensors, han informado fuentes de la institución académica.

Según 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 apnea del sueño, que en España afecta a entre cinco y siete millones de personas, puede conllevar disfunciones en el organismo, es un factor de riesgo cardiometabólico tanto para niños como para adultos, y puede generar colesterol, infiltración de sustancias lipídicas en las paredes de las arterias o disfunción hepática, según la Sociedad Española de Neumología y Cirugía Torácica (SEPAR).

"La fibra óptica tiene múltiples ventajas: es muy pequeña, pesa poco, puede integrarse fácilmente en muchas estructuras y es inmune a la radiación electromagnética", ha destacado Salvador Sales, investigador del iTEAM de la UPV. Según Sales, "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", precisa el investigador.

El sistema incluye componentes de muy bajo coste: fibra de plástico, un Arduino, y CCD 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, también investigador 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.

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 holandesa de Twente. En este caso, lo que permite la fibra es controlar la posición y el movimiento del robot en el interior del cuerpo humano, según las fuentes. "Los sensores ópticos son sensibles a las curvaturas y estiramientos", explica el investigador David Barrera, que añade que 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 o cómo se está moviendo".

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, afirman los investigadores.

Otro de los campos en los que trabajan es el aeroespacial, ya que 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", 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.