Investigadores desarrollan sistemas que detectan latidos cardíacos, respiración y movimientos a través de la infraestructura Wi-Fi existente, prometiendo un futuro de monitoreo pasivo y continuo en hospitales y hogares.

Por: Laura Guio

Las ondas Wi-Fi que atraviesan constantemente nuestros espacios podrían tener un uso inesperado más allá de la navegación web: monitorear signos vitales sin que los pacientes tengan que usar ningún dispositivo. 

Científicos de universidades en Estados Unidos y Escocia están convirtiendo las señales inalámbricas en sensores médicos invisibles capaces de detectar desde la frecuencia cardíaca hasta patrones de sueño.

Un sonar invisible que detecta los ritmos del cuerpo

El principio es sencillo pero ingenioso. Cuando las señales Wi-Fi viajan por una habitación, rebotan contra los cuerpos humanos en patrones predecibles.

 Estos rebotes sutiles revelan información sobre movimiento, respiración e incluso latidos del corazón, creando lo que los investigadores describen como un campo de información constante.

Katia Obraczka, profesora de ingeniería en la Universidad de California en Santa Cruz, lo explica con claridad: las señales Wi-Fi funcionan como sensores transparentes e invisibles. Dado que esta tecnología ya está presente en prácticamente todos los espacios modernos, resulta especialmente conveniente aprovecharla para mediciones de salud.

El equipo de Obraczka desarrolló Pulse-Fi, un sistema que extrae datos de frecuencia cardíaca directamente de las señales Wi-Fi ambientales. 

El proceso identifica el rango de frecuencia característico de los latidos cardíacos y utiliza un modelo de aprendizaje automático relativamente simple para estimar la frecuencia con precisión clínica.

Eugene Yang, profesor de cardiología en la Universidad de Washington, considera que iniciativas como Pulse-Fi representan un ejemplo emocionante de cómo las tecnologías emergentes pueden hacer el monitoreo de salud más accesible y económico.

La tecnología no se limita a medir un solo signo vital. Investigadores como Qammer Abbasi, de la Universidad de Glasgow, han demostrado que diferentes actividades fisiológicas dejan huellas distintas en las señales Wi-Fi. 

Los latidos cardíacos generan vibraciones pequeñas y rápidas, la respiración produce movimientos más amplios y lentos, mientras que las caídas o cambios en los patrones de sueño crean desplazamientos aún mayores.

Jon Cooper, profesor de bioingeniería también en Glasgow, está desarrollando dispositivos que detectan si alguien está sentado, acostado, de pie o caminando. Esta capacidad podría revolucionar el monitoreo de rehabilitación o alertar cuando pacientes de edad avanzada intentan levantarse de sus camas sin ayuda.

Las posibilidades en entornos hospitalarios son numerosas. Pacientes que se retiran los monitores, adultos mayores que olvidan usar sus colgantes de detección de caídas, o niños que rechazan el equipo de estudios del sueño podrían ser monitoreados a través de la infraestructura Wi-Fi ya instalada.

Los departamentos de emergencia podrían evaluar frecuencias respiratorias en salas de espera abarrotadas. Las estaciones de triaje podrían obtener mediciones equivalentes a un electrocardiograma mientras los pacientes simplemente esperan sentados. Todo sin cables, sin dispositivos pegados a la piel, sin baterías que recargar.

Otras tecnologías inalámbricas ofrecen ventajas complementarias. Las redes 5G penetran mejor a través de paredes y obstáculos, permitiendo un monitoreo más confiable en espacios complejos, según Muhammad Imran, profesor de sistemas de comunicaciones en Glasgow.

La tecnología MIMO (entrada múltiple y salida múltiple), que utiliza múltiples antenas simultáneamente, crea conjuntos de datos más ricos. Cooper, Imran y Abbasi probaron esta tecnología para detectar conductores somnolientos midiendo frecuencia cardíaca y respiración, logrando un 81% de precisión en la detección de fatiga.

Una ventaja importante sobre otros sistemas de monitoreo es la privacidad. Cooper subraya que estas tecnologías no "ven" a las personas en sentido visual, solo detectan presencia física y movimientos a través de patrones de señal, evitando las preocupaciones asociadas con la vigilancia por cámara.

A pesar del potencial, quedan desafíos significativos. El sistema de Obraczka actualmente solo funciona con una persona por habitación. Aunque es técnicamente posible desenredar señales de múltiples individuos, las posiciones superpuestas complican la separación de datos.

Yang también señala limitaciones como la necesidad de proximidad al dispositivo y la posible interferencia cuando múltiples redes operan simultáneamente. Además, antes de cualquier implementación clínica se requieren ensayos exhaustivos que demuestren precisión equivalente a dispositivos médicos certificados.

Las cuestiones de privacidad, seguridad de datos, consentimiento informado y potencial uso indebido también deben abordarse cuidadosamente antes de un despliegue generalizado.

La implementación no requiere equipos costosos. Nayan Sanjay Bhatia, estudiante de doctorado en el equipo de Obraczka, explica que cualquier teléfono móvil capaz de detectar Wi-Fi podría teóricamente medir frecuencia cardíaca y respiratoria. Los dispositivos personalizados que usan los investigadores cuestan apenas 10 dólares por unidad.

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