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Conoce los novedosos biosensores para el personal de emergencias

30 de Octubre de 2023
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«Mejoramos la eficacia y la seguridad del despliegue de los equipos de primera intervención para el personal de emergencias»

Desarrollamos un sistema para monitorizar 'in vivo' la salud del personal de emergencias mediante biofeedback táctil

En TECNALIA ponemos la tecnología al servicio de la salud y las personas, desarrollando un sistema de prevención dirigido al personal de emergencias. En estas situaciones con las que lidian cada día es importante que los parámetros fisiológicos clave de estos profesionales estén controlados, de manera que proporcionen información oportuna y procesable, y todo ello sin obstaculizar su capacidad operativa.

El número de catástrofes naturales, muchas de ellas en zonas rurales inaccesibles, va en aumento. Y estas situaciones hacen que el trabajo del personal de emergencias esté cada vez más expuesto a unas condiciones extremas, provocadas muchas veces por incendios forestales o por misiones de búsqueda y rescate de alpinistas. Hoy día, los riegos para estos profesionales son cada vez mayores.

La heroicidad de este personal de emergencia es elogiable, pero ¿quién cuida de nuestros rescatadores?

Eficacia y la seguridad del despliegue de los equipos de primera intervención

Así es como surge SIXTHSENSE, una innovación multidisciplinar cuyo objetivo es mejorar la eficacia y la seguridad del despliegue de los equipos de primera intervención (personal de emergencias) en entornos peligrosos, optimizando la coordinación de los equipos en las misiones y asegurando el estado de salud del personal en todo momento.

SIXTHSENSE es un sistema portátil de monitoreo de salud con biofeedback táctil (retroalimentación táctil), que brinda la capacidad de evaluar la salud de profesionales a través de un parche "inteligente" adherido a la piel. Esto posibilita la detección precoz de factores de riesgo que podrían comprometer la salud o el desempeño de una persona. En situaciones potencialmente peligrosas, este sistema permite anticiparse a los posibles problemas de salud de estos profesionales y alertarlos, e incluso comunicar a su equipo sobre el deterioro de un compañero.

Y esto es posible gracias al uso de modelos predictivos basados en datos de biosensores multimodales desarrollados por TECNALIA, aprovechando también los modelos predictivos basados en datos de biosensores: lactato, iones como el sodio o el potasio, cortisol, frecuencia cardiaca y temperatura.

Este sistema, además, permite la supervisión en tiempo real de todos los operativos desplegados, lo que contribuye a aumentar la eficacia del equipo y la seguridad operativa. Porque disponer de datos fisiológicos del personal de emergencias puede marcar la diferencia en el resultado de una misión.

En este trabajo nos centramos en el estado del personal de emergencia, más allá de los parámetros ambientales y vitales críticos, donde nuestros sensores tienen como objetivo la monitorización de biomarcadores relacionados con la fatiga, la deshidratación y el estrés, ya que son personas expuestas a entornos peligrosos y a una tensión fisiológica o psicológica extrema”, explica Goran Bijelic, coordinador de este proyecto desde TECNALIA.

En el caso de estos profesionales, que trabajan en condiciones extremas, disponer de información sobre la fatiga, el estrés o la deshidratación puede marcar la diferencia entre una misión exitosa y otra trágica.

Novedosos biosensores para el personal de emergencias

En estas profesiones extremas se requieren unas condiciones físicas óptimas. Este personal sufre un alto nivel de estrés durante sus despliegues y los riesgos para su bienestar son muy elevados. Los crecientes niveles de estrés pueden afectar directamente a su rendimiento, poniendo en peligro su salud y la de las personas afectadas por un incendio o una avalancha, entre otras emergencias. “Los parámetros fisiológicos clave, como la fatiga, el estrés o la deshidratación, deben ser monitorizados de forma que proporcionen datos oportunos y precisos”.

En este contexto, los recientes avances tecnológicos están abordando varios retos para los dispositivos multisensóricos. La búsqueda de tecnologías punteras se basa en métodos de muestreo compatibles con los requisitos operativos de estas misiones. “No es factible considerar que estos profesionales tomen una muestra de sangre o un hisopo bucal durante una misión de rescate.

"La tecnología debe adaptarse y proporcionar sistemas que pueda llevar en sus trajes, que sean económicos y fáciles de manejar para detectar factores de riesgo que afecte a su salud y a su trabajo”, apunta Bijelic. Los sistemas integrados en sus trajes tienen un gran potencial: “Permiten evitar el contacto directo con la piel y extraer biofluidos de forma no invasiva para monitorizarlos en tiempo real; además, mejoran notablemente la calidad de vida con datos oportunos y fiables”.

Novedosos biosensores portátiles no invasivos

TECNALIA ha desarrollado unos novedosos biosensores portátiles no invasivos adecuados para la monitorización continua de biomarcadores como el lactato, el sodio y el cortisol en condiciones extremas y durante periodos de tiempo prolongados, de hasta 6 horas. “El líquido intersticial y el sudor son fuentes ricas en biomarcadores específicos, pero debido a una serie de retos tecnológicos en su aplicación siguen siendo un nicho en gran medida inexplorado en el contexto de los sensores vestibles. Los principales retos de la monitorización no invasiva incluyen la recogida reproducible de muestras, la transferencia del analito al sensor, la contaminación cruzada y la detección selectiva del analito en tiempo real, así como la interfaz entre el sensor y el cuerpo y la estabilidad ambiental del sensor”, explica.

Los enfoques en los que TECNALIA ha trabajado aprovechan diferentes tecnologías como la extracción iontoforética de analitos, los sensores electroquímicos selectivos de iones, los biosensores enzimáticos, los polímeros conductores y biofuncionales en combinación con la electrónica imprimible y flexible. Tecnologías en las que el equipo de Biomateriales de TECNALIA es experto.

Prueba superada en un escenario de rescate de montaña

Tras meses de investigación, llegaba la hora de desplegar el sistema en las condiciones realistas de las operaciones de primera intervención. El consorcio europeo de este proyecto se reunió en la montaña de Kopaonik (Serbia), acogida por los equipos de rescate de montaña serbios para probar el sistema en las condiciones de un escenario de rescate invernal.

Allí estuvo Milos Kostic, investigador de Salud en TECNALIA, junto a más 40 investigadores, desarrolladores y profesionales de 10 organizaciones diferentes. En total, 17 socorristas del Servicio de Rescate de Montaña de Serbia y de la Asociación de Organizaciones de Rescate de Montaña de Bosnia y Herzegovina participaron en las pruebas, que se realizaron en 4 sesiones.

La actividad se organizó en un circuito con cuatro ejercicios relevantes para los rescatadores de montaña, donde el sistema de comunicación electrotáctil SIXTHSENSE funcionó plenamente en las duras condiciones de las pruebas sobre el terreno.

Los profesionales de emergencia recibieron más de 400 mensajes individuales a lo largo de las pruebas. Tras solo unos minutos de entrenamiento para utilizar el sistema de comunicación electrotáctil, y a pesar de las intensas actividades físicas, la tasa global de éxito en el reconocimiento de mensajes fue superior al 70 %, y algunos sujetos obtuvieron puntuaciones superiores al 90%.

Además de probar las comunicaciones electrotáctiles y recopilar los datos fisiológicos durante estas actividades, se evaluaron la carga cognitiva y los efectos de la fatiga en el proceso de toma de decisiones en pruebas diseñadas y administradas por los investigadores.

Consorcio europeo con 21 organizaciones

SIXTHSENSE comenzaba en el año 2020 y llega con éxito a su fin. En este consorcio europeo han participado 21 organizaciones de nueve países europeos coordinadas por TECNALIA. Además, han formado parte diferentes organizaciones como el Servicio de Rescate de Montaña de Serbia, la Asociación de Organizaciones de Rescate de Montaña de B&H, cuatro compañías de bomberos -Gumpoldskirchen (Austria), Postojna (Eslovenia), Rijeka (Croacia) y Pavia (Italia)-, y un experto en rescate en incendios y expertos en gestión de riesgos: IFR (Austria).