Desfibriladores más inteligentes

Solo en Europa, cerca de 190.000 personas al año sufren paradas cardiorrespiratorias y la mayoría de ellas suceden fuera de un hospital. Las probabilidades de supervivencia son bajas y dependen de la rapidez con la que se inicie la maniobra de resucitación, que consiste en el inicio inmediato de la reanimación cardiopulmonar (RCP) y el acceso rápido a desfibrilación. Por suerte, todos hemos observado que hoy en día cada vez más espacios públicos están poniendo a disposición de los ciudadanos desfibriladores externos automáticos (DEA). La UPV/EHU, sin ir más lejos, es un espacio cardioprotegido desde 2012.

Los DEA están basados en algoritmos automáticos que registran el ritmo cardiaco y deciden si es recomendable aplicar una descarga eléctrica al paciente para tratar de corregir la arritmia. Además, mediante ayuda visual o mensajes de voz, estos dispositivos son capaces de orientar a la persona que está realizando la maniobra de resucitación sobre cómo debe realizar las compresiones torácicas. La tendencia es que estos desfibriladores estén cada día más automatizados y ofrezcan mayor información al usuario.

Sofía Ruiz de Gauna nos cuenta que su grupo de investigación (el Grupo de Señal y Comunicaciones de la UPV/EHU) lleva muchos años trabajando en colaboración con la empresa Osatu S. Coop. en el desarrollo de sistemas cada vez más “inteligentes” que faciliten la maniobra de resucitación. Los desfibriladores que han resultado de la colaboración se comercializan hoy en día bajo la marca comercial Bexen cardio, que ofrece 5 modelos diferentes de desfibriladores con distintas prestaciones. “En 1999,” nos contaba Sofía, “Osatu ya tenía una amplia experiencia en el campo del diseño y fabricación de monitores de señales fisiológicas y de desfibriladores manuales para uso médico pero buscaban a alguien que pudiera colaborar en el análisis de la señal, puesto que los DEA requieren analizar distintas señales, decidir la terapia adecuada y dar una recomendación a la persona que los usa: que se aparte cuando el equipo va a aplicar la descarga eléctrica, que comience a administrar compresiones torácicas al paciente, etc.”

A partir de ese momento nació una colaboración estrecha entre empresa y universidad que continúa hoy día con el desarrollo de nuevos proyectos y nuevos productos. “Desde esa primera colaboración, tengamos o no un proyecto de investigación conjunto en ese momento, nos reunimos al menos un par de veces al año”, nos contaba Sofía. “Es muy interesante ver en qué están ellos, cuáles son su problemas y sus preocupaciones pero…, a su vez, desde la empresa también nos preguntan sobre lo que estamos investigando en la universidad. Es una relación muy provechosa para ambas partes.” A lo largo de los años, esta relación entre empresa y universidad ha dado lugar a nuevos productos, mejoras de productos existentes, patentes, contratación de personal investigador y un largo etcétera.

Convocatoria Hazitek

Uno de los proyectos recientes se ha desarrollado a través de la convocatoria de I+D Empresarial Hazitek 2016. Esta es una convocatoria con presupuesto conjunto entre el Gobierno Vasco y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (Fondos Feder) que pretende impulsar proyectos de investigación de carácter competitivo o estratégico. Pueden participar en ella empresas o Agentes de la Red Vasca de Ciencia, Tecnología e Innovación (como la Fundación Euskoiker o la propia UPV/EHU) y el objetivo puede ser lanzar nuevas empresas de base tecnológica o desarrollar nuevos productos.

En este caso, se trataba de añadir al DEA una funcionalidad de feedback automático sobre la calidad de las compresiones torácicas proporcionadas durante la RCP. En colaboración con Osatu, el Grupo de Señal y Comunicaciones de la UPV/EHU ha diseñado y validado un dispositivo de feedback RCP (“push-pad”), una especie de almohadilla que se coloca sobre el pecho del paciente para realizar las compresiones torácicas. Ese “push-pad” lleva un acelerómetro que permite detectar si la persona que está aplicando las compresiones lo está haciendo bien, es decir, con una profundidad y a una frecuencia adecuadas (entre 50-60 mm y entre 100 y 120 compresiones por minuto). Sin embargo, calcular con exactitud la profundidad de las compresiones sólo a partir del acelerómetro presenta problemas técnicos, por lo que normalmente es necesario añadir otros tipos de sensores. “Nos pidieron que desarrolláramos un algoritmo que permitiera medir la profundidad y la frecuencia de las compresiones torácicas utilizando tan sólo los datos del acelerómetro,” explica Digna González, investigadora contratada a través de la Fundación Euskoiker para desarrollar el proyecto. “Tras probar distintos enfoques nos dimos cuenta de que podíamos procesar la señal del acelerómetro para medir la profundidad de las compresiones con un error inferior a 2 mm”.

Este avance en el procesamiento de la señal de aceleración ha permitido diseñar un producto más sencillo, menos aparatoso y fácil de usar que las opciones que existían previamente. La información de la profundidad de las compresiones se utiliza para ofrecer una retroalimentación a la persona que realiza la maniobra de resucitación, puesto que las compresiones tienen que ser efectivas para aumentar las probabilidades de supervivencia. El nuevo producto pronto estará en el mercado bajo la marca comercial de Bexen cardio.

Grupo de Señal y Comunicaciones de la UPV/EHU: De izquierda a derecha, José Julio Gutiérrez (profesor agregado), Luis Alberto Leturiondo (profesor titular), Izaskun Azcarate (investigadora doctora), Mikel Leturiondo (investigador predoctoral), Koldo Redondo (investigador doctor), Jesus Mª Ruiz (catedrático, fundador y responsable del grupo), Sofía Ruiz de Gauna (profesora agregada), Digna Mª González (investigadora doctora) y Purificación Saiz (profesora agregada).

Valoración de la relación universidad-empresa

“Me da mucha satisfacción ver que hay cosas que nosotros investigamos que pueden generar un beneficio directo a la sociedad”, nos explicaba Sofía, “y además esta relación nos permite ver el día a día de una empresa y su problemática.” Por otro lado, Sofía también subraya el valor que aporta este tipo de proyectos durante las jornadas de puertas abiertas: “es fantástico poder contarles a los alumnos de bachiller que vienen interesándose por la Ingeniería de Telecomunicación que este equipo, que pueden ver delante de ellos y está en el mercado, no ha sido desarrollado por ninguna multinacional norteamericana, sino por proyectos de I+D en los que participa la UPV/EHU.”

Por su parte, Digna explicaba que “cuando empiezas una tesis doctoral no tienes claro exactamente cuál va a ser el resultado final. Nosotros sabíamos que íbamos a trabajar en el ámbito de la resucitación y que había ciertos retos que queríamos abordar, pero hasta que no se nos ocurrió este algoritmo, hicimos las pruebas, vimos que funcionaba tan bien y decidimos solicitar la patente, no estaba claro que íbamos por el buen camino. Hasta ese momento, hice mucha investigación básica, leí mucha bibliografía, observé como resolvían los demás el mismo problema e intenté proponer otros métodos innovadores. Esto es muy difícil y muy a menudo frustrante. Por este motivo, a mí me dio mucha satisfacción ver el prototipo al final del camino. Es un resultado muy tangible de tu investigación.”