Software de imagenología térmica monitoriza la respiración

Unos nuevos algoritmos podrían permitir que las cámaras térmicas portátiles y de bajo costo conectadas a dispositivos móviles detecten problemas respiratorios y supervisen el estrés.

 

Investigadores del University College London (UCL, Reino Unido) han desarrollado un nuevo método para el seguimiento de la respiración que observa la nariz humana, utilizando variaciones de temperatura locales para inferir los ciclos de inhalación y exhalación. Están implicados tres métodos; una técnica adaptativa que cuantifica y construye un mapa de color de la temperatura absoluta que mejora la segmentación, la clasificación y el seguimiento; un método de flujo de gradiente térmico que calcula mapas de magnitud de gradiente térmico para mejorar la precisión del seguimiento de la región de la nariz; y un método de voxel térmico que aumenta la fiabilidad de las señales de respiración capturadas, en comparación con el método de promedio tradicional.

 

Los investigadores demostraron la robustez del sistema para hacer el seguimiento de la región de la nariz y medir la frecuencia respiratoria evaluándola durante los ejercicios de respiración controlada en escenas dinámicas térmicas elevadas y también mostraron cómo el algoritmo superó los algoritmos de fotopletismografía estándar (PPG) en entornos con diferentes cantidades de cambios térmicos ambientales y del movimiento humano. El nuevo sistema también compensa los efectos negativos de las variaciones en la temperatura ambiente y de los artefactos de movimiento. El estudio fue publicado el 13 de septiembre de 2017, en la revista Biomedical Optics Express.

 

“A medida que las cámaras térmicas continúan siendo más pequeñas y menos costosas, esperamos que los teléfonos, las computadoras y los dispositivos de realidad aumentada incorporen un día cámaras térmicas que puedan ser utilizadas para diversas aplicaciones”, dijo Nadia Bianchi-Berthouze, PhD. “Mediante el uso de cámaras térmicas de bajo costo, nuestro trabajo es un primer paso hacia la introducción de imágenes térmicas en la vida cotidiana de las personas. Este método se puede utilizar en lugares en los que otros sensores podrían no funcionar o causar preocupación”.

 

“Las cámaras térmicas pueden detectar la respiración durante la noche y durante el día sin necesidad de que la persona use ningún tipo de sensor. En comparación con una cámara de vídeo tradicional, una cámara térmica es más privada porque es más difícil identificar a la persona”, dijo el autor principal el candidato a doctorado Youngjun Cho. “Queríamos usar los nuevos sistemas portátiles para hacer lo mismo al crear un método de seguimiento respiratorio basado en teléfonos inteligentes que podría utilizarse en casi cualquier entorno o actividad”.

 

La tasa de respiración es un signo vital crítico que proporciona la identificación precoz del compromiso respiratorio y del malestar respiratorio y es especialmente importante en los pacientes posquirúrgicos que reciben analgesia controlada por el paciente (PCA) para el manejo del dolor, dado que la sedación puede inducir depresión respiratoria y colocar a los pacientes en riesgo considerable de daño severo o inclusive de muerte.