Un equipo de la Universidad de Purdue está desarrollando un dispositivo wearable que, mediante sensores múltiples e inteligencia artificial, aspira a reconocer un episodio de anafilaxia y administrar epinefrina de forma automática cuando el usuario no puede hacerlo por sí mismo. El proyecto, liderado por el profesor Muhammad Hussain en la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Computación, tiene una patente en trámite y se encuentra en fase de prototipo. Su objetivo es cerrar una brecha que puede resultar fatal: el tiempo que transcurre entre el inicio de una reacción alérgica grave y la inyección del fármaco que la revierte.
El problema que aborda es más complejo de lo que parece. La epinefrina es eficaz, pero para que funcione alguien debe reconocer que se está produciendo una anafilaxia, localizar el autoinyector, decidir correctamente usarlo y administrarlo físicamente.
La propuesta técnica del equipo se apoya en la monitorización multimodal. Ninguna señal fisiológica por sí sola proporciona información suficiente, de modo que el dispositivo combina varios indicadores asociados a la anafilaxia y utiliza inteligencia artificial para analizarlos, aprender el perfil fisiológico basal del usuario e identificar combinaciones anómalas compatibles con un evento real. El sistema también debe distinguir una emergencia verdadera de variaciones fisiológicas normales o de falsas alarmas, un requisito nada trivial cuando la consecuencia de un error es una inyección innecesaria. Una vez alcanzado un nivel suficiente de confianza, el dispositivo podría alertar al usuario y a sus cuidadores y, si se cumplen las salvaguardas previstas, iniciar la administración automática de epinefrina.
«La mayoría de los dispositivos wearables de salud actuales se limitan a detectar y reportar», señala Hussain. «Nosotros nos preguntamos si los futuros wearables pueden detectar, comprender, decidir e intervenir». Esa transición desde la monitorización pasiva hacia sistemas de circuito cerrado que integran sensación, computación, decisión y acción física es la dirección que su grupo persigue, con posibles aplicaciones en liberación de fármacos, estimulación eléctrica o mecánica, intervención térmica y control microfluídico.
El equipo trabaja en la optimización de sensores, en los sistemas de inyección basados en microfluídica y resortes, en componentes de bajo consumo y en comunicaciones cifradas, y evalúa funcionalidad, fiabilidad y seguridad mediante simulaciones y colaboración industrial. El siguiente gran desafío es la integración: reunir sensores fisiológicos, electrónica de acondicionamiento de señal, un sistema de inteligencia artificial en el propio dispositivo —sin depender de la nube—, gestión de energía y mecanismo de inyección en prototipos cada vez más completos. Después vendrán la validación de la fiabilidad, la documentación de las tasas de falsos positivos y negativos y la definición de la vía regulatoria y de validación clínica apropiada. Si el concepto prospera, podría sentar las bases de una nueva generación de wearables autónomos capaces de actuar, y no solo de observar.
Fuentes
Purdue University
Purdue wearable AI device aims to improve epinephrine injections to treat anaphylaxis
