Ya sea integradas en un sistema de hogar inteligente o como dispositivos discretos que se pueden llevar puestos, estas nuevas tecnologías tienen como objetivo monitorizar la salud y el bienestar y mejorar la calidad de vida. En un contexto de envejecimiento de la población y elevados costes asistenciales, el proyecto se propone recurrir a la prevención para ayudar a las personas a mantenerse en forma y independientes durante más tiempo. Bosch Sensortec coordina el proyecto, que ha recibido 15 millones de euros de organismos de financiación nacionales dentro del clúster Xecs de EUREKA.
Para muchas personas, las aplicaciones para teléfonos inteligentes o los dispositivos de seguimiento de la actividad física que les ayudan a controlar sus objetivos —como los que cuentan los pasos o monitorizan la frecuencia cardíaca y la calidad del sueño— se han convertido en parte de la vida cotidiana. Sin embargo, dado que este tipo de datos es incompleto y carece de contexto, no resulta suficiente para supervisar de forma constante la salud y el bienestar de las personas. Ahí es donde entra en juego SensorTech4Health. Este proyecto internacional tiene previsto desarrollar tecnología de asistencia sanitaria preventiva que permita a las personas seguir viviendo de forma independiente en sus propios hogares durante más tiempo.
«Nuestro objetivo es desarrollar sensores que sean algo más que simples componentes técnicos: actuarán como compañeros sensibles que ayudarán a las personas a llevar una vida más saludable», explica el Dr. Stefan Finkbeiner, director general de Bosch Sensortec. «Nuestro objetivo es utilizar tecnología de sensores inteligentes que se integre a la perfección en la vida cotidiana para mejorar la calidad de vida de las personas a largo plazo. Al poner la prevención en primer plano, hacemos posible que las personas mantengan su forma física y su autonomía durante más tiempo. Con este proyecto, estamos dando forma al futuro de la asistencia sanitaria preventiva», afirma Finkbeiner.
Los nuevos sistemas de asistencia se diseñarán en función de las necesidades de los usuarios, utilizando tecnología inteligente para garantizar que los dispositivos sean fáciles e intuitivos de manejar. Ocho empresas internacionales colaboran con los equipos de investigación del sueño del Centro Médico de la Universidad de Friburgo y del Instituto Nacional de Salud Mental de la República Checa, así como con expertos en sensores de gas de la Universidad del Sarre. El proyecto está coordinado por Bosch Sensortec y tiene como objetivo desarrollar productos listos para su comercialización.
Olores, sonidos e IA: sistemas de asistencia para una sociedad más saludable
Detectar los riesgos para la salud en una fase temprana no solo es importante para las personas. En una sociedad que envejece, con escasez de personal sanitario y donde las opciones de tratamiento y cuidados son costosas, perder la oportunidad de mantenerse sano durante más tiempo tiene consecuencias significativas. Llevar un control del estrés, los hábitos de sueño y la salud general puede ayudar a las personas a mantener una alta calidad de vida durante más tiempo, al tiempo que se evita una costosa sobrecarga del sistema sanitario. El proyecto SensorTech4Health afronta estos retos de frente con planes para diseñar sistemas de asistencia inteligentes que fomenten estilos de vida más saludables, el bienestar y la seguridad.
Las nuevas tecnologías utilizarán información del entorno del usuario —como su hogar o su habitación de hospital— o directamente del propio cuerpo del usuario para realizar un seguimiento de su salud. Mediante el aprendizaje automático, estas novedosas tecnologías aprenderán a «comprender» estos datos y a contextualizarlos dentro de una situación determinada, lo que permitirá a los dispositivos tomar o sugerir las medidas adecuadas, incluso aquellas tan sencillas como abrir las ventanas en una habitación con poco aire. «Estamos desarrollando soluciones técnicas para personas de a pie en sus propios hogares, desde jóvenes que desean adoptar un estilo de vida saludable hasta personas mayores, personas con necesidades de cuidados y personas con enfermedades crónicas», explica el Dr. Christian Bur, investigador principal del proyecto en la Universidad del Sarre.
Los socios académicos e industriales están desarrollando una gama de dispositivos diversos que controlan de forma automática y discreta la calidad del sueño, el estrés y otros indicadores de salud. «Estos dispositivos contarán con funciones completamente novedosas; por ejemplo, la capacidad de analizar los olores corporales, el aliento y los compuestos orgánicos volátiles. Los indicadores medidos por los distintos sensores se analizarán conjuntamente en su contexto mediante inteligencia artificial y algoritmos adecuados», explica el experto en sensores de gas.
Privacidad desde el diseño
Los socios están desarrollando asistentes que puedan integrarse en sistemas domésticos inteligentes, lo que permitirá a las personas seguir viviendo de forma independiente en sus propios hogares. El equipo espera desarrollar asistentes capaces de utilizar métodos de aprendizaje automático para supervisar el bienestar de los usuarios, por ejemplo, detectando que alguien está cocinando en su casa —una señal de que todo va bien—. «Esto sería posible mediante una combinación de micrófonos y sensores de gases que detecten determinadas sustancias en el aire. Los micrófonos no graban el lenguaje, sino que transforman el sonido en señales eléctricas a través de cambios de presión en una membrana microscópica. Los indicadores individuales y los datos brutos por sí solos no son muy reveladores. Pero al combinar indicadores y datos de varios tipos de sensores y utilizar inteligencia artificial para el análisis, somos capaces de crear una tecnología de asistencia novedosa», explica Bur.
Para el equipo, es especialmente importante que estos sistemas no vulneren la privacidad de los usuarios y que se proteja la seguridad de sus datos. «Los sistemas están equipados con sensores de gas y micrófonos que graban exclusivamente sonido, sin tecnología de reconocimiento de voz. Los sistemas no contarán con cámaras y no almacenarán ni enviarán datos a la nube. El procesamiento de señales se llevará a cabo de forma local en los propios dispositivos», asegura Bur. La tecnología está diseñada para funcionar de forma discreta, automática y segura en segundo plano, sin que los usuarios tengan que pulsar botones para controlar los dispositivos.
Nuevos sistemas de asistencia para la pérdida auditiva y mucho más
El grupo no solo pretende diseñar tecnologías de asistencia que se integren en los hogares inteligentes, sino también otras tan pequeñas que los usuarios puedan colocarlas en sus mesitas de noche. El consorcio incluso tiene previsto integrar sistemas de sensores de gas en textiles inteligentes, como sábanas, lo que permitiría monitorizar de forma constante, pero no invasiva, los indicadores de salud de personas con enfermedades o que necesitan cuidados. La pérdida auditiva aumenta el riesgo de demencia, un hecho que subraya la importancia de la investigación en sistemas de asistencia que ayuden a la audición. El consorcio pretende desarrollar implantes cocleares con mejores micrófonos, mejorando así su rendimiento. También tiene previsto desarrollar otros productos electrónicos que apoyen la audición y mejoren la calidad de vida de las personas con pérdida auditiva; por ejemplo, suprimiendo el molesto ruido de fondo, lo que facilitaría la comprensión de las conversaciones.
Los sensores de gas detectan moléculas individuales entre miles de millones
Uno de los principales objetivos del proyecto es promover la salud y el bienestar mediante tecnologías novedosas de sensores de gas. Para ello, los investigadores aprovechan un fenómeno concreto que tiene lugar en el organismo. «El cuerpo produce constantemente productos metabólicos que se liberan al entorno a través de la piel y la respiración», explica Christian Bur, el investigador postdoctoral que dirige el equipo de investigación de sensores de gas médicos en el grupo de investigación de tecnologías de medición de Andreas Schütze, en la Universidad del Sarre. Los compuestos moleculares que el cuerpo libera al aire tienen características distintivas, aunque normalmente no somos capaces de olerlos. Bur desarrolla sistemas de sensores de gas capaces de realizar mediciones exactas de estos compuestos orgánicos volátiles.
Los sistemas recogen las sustancias del aire y las identifican mediante inteligencia artificial. Filtrar estas sustancias es toda una hazaña, ya que constituyen una parte muy pequeña del aire de un espacio, lo que significa que hay que separarlas de una cantidad prácticamente infinita de partículas de aire. Christian Bur es especialista en este tipo de sistemas de sensores de gas y en los enfoques de aprendizaje automático relacionados. Los sistemas que desarrollan Bur y su equipo funcionan como órganos sensoriales de alta tecnología, aislando moléculas individuales entre miles de millones en una habitación y midiendo su concentración. Mediante técnicas de aprendizaje automático y los datos recopilados por los sensores, los sistemas son capaces de identificar los compuestos. «Estamos trabajando con nuestros socios industriales para desarrollar sistemas con novedosas capas de sensores de gas que tengan la capacidad de medir de forma continua la concentración de sustancias específicas con una precisión muy alta, utilizando sensores de gas de semiconductores de óxido metálico», explica Bur. La Universidad del Sarre recibirá 1,2 millones de euros para financiar el proyecto.
Proyecto SensorTech4Health
El proyecto SensorTech4Health reúne a socios del ámbito académico y de la industria en el campo de la salud digital. Esta colaboración internacional ha recibido una financiación de 15 millones de euros de organismos nacionales dentro del clúster Xecs de EUREKA. Los socios alemanes del proyecto recibieron financiación del Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio a través de VDI/VDE Innovation + Technik GmbH.
Los socios industriales que participan en el proyecto son Bosch Sensortec (Alemania), Robert Bosch GmbH (Bosch Corporate Research, Alemania), Robert Bosch Oy (Finlandia), Intervall Beratung GmbH (Alemania), Cochlear Technology Center (Bélgica), VS Particle (Países Bajos), Sintex (Chequia) y PulseOn (Finlandia). Los socios académicos son el Centro Médico de la Universidad de Friburgo (Alemania), la Universidad del Sarre (Alemania) y el Instituto Nacional de Salud Mental (Chequia).
