La pulsera detecta y alerta de convulsiones, monitorea el estrés

Las personas con epilepsia sufren convulsiones recurrentes y no provocadas que pueden causar lesiones e incluso la muerte por «muerte súbita inesperada en epilepsia» (SUDEP), una afección que ocurre minutos después de que termina una convulsión.

Now Empatica, cofundada por la profesora del MIT y pionera en dispositivos portátiles Rosalind Picard, ha desarrollado una pulsera para consumidores de calidad médica, llamada Embrace, que monitorea las señales de estrés para detectar convulsiones potencialmente mortales y alertar a los usuarios y cuidadores, para que puedan intervenir.

Los investigadores de todo el mundo están utilizando una versión científica de la pulsera, llamada E4, que también mide otras señales, para estudiar la epilepsia y otras afecciones neurológicas y psiquiátricas. Actualmente se publican numerosos artículos académicos que muestran que la actividad electrodérmica combinada (EDA), también conocida como conductancia de la piel, y los datos de movimiento recopilados de la muñeca mejoran la precisión de la detección de convulsiones en comparación con el uso exclusivo de datos de movimiento.

Ahora Empatica se está preparando para lanzar Embrace, «un dispositivo de apariencia de consumidor, pero de calidad médica» para monitorear el estrés y las convulsiones, dice Picard, profesor de artes y ciencias de los medios en el Laboratorio de Medios del MIT y científico jefe de Empatica. Después de una exitosa campaña de Indiegogo el año pasado, la versión beta de Embrace se envió a los patrocinadores el viernes pasado.

Además de detectar convulsiones, cualquier persona también puede usar las pulseras para controlar los niveles de estrés, lo cual es importante para una buena salud, dice Picard. El estrés crónico se ha relacionado con numerosos problemas de salud, como enfermedades cardíacas, obesidad y diabetes. «Las señales de estrés llegan a todos los órganos de su cuerpo, por lo que estas señales de estrés potencialmente influyen en todo», dice Picard. «A veces no te das cuenta hasta que recibes el aviso justo a tiempo.»

Mejor detección del estrés para todos

Según la Organización Mundial de la Salud, aproximadamente 50 millones de personas en todo el mundo sufren de epilepsia. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que aproximadamente una de cada 1,000 personas con epilepsia muere anualmente a causa de SUDEP, un posible resultado de asfixia por dificultad para respirar, líquido en los pulmones o convulsiones mientras duerme boca abajo. Las tasas son significativamente más altas para las personas que han tenido al menos una convulsión de gran mal, uno de los tipos de convulsiones más peligrosos, en el último año, dice Picard.

Con Embrace, Empatica tiene como objetivo ayudar a las personas que sufren de epilepsia ayudándolas a alertar mejor a sus seres queridos, dice Picard. Una aplicación que viene con Embrace permite a los usuarios y a otras personas monitorear cuándo la persona podría estar teniendo una convulsión de gran mal.

Las pulseras se parecen a los relojes, pero tienen una cara plateada o negra sólida. Los sensores debajo de la cara rastrean el pulso, el movimiento corporal, la temperatura y la EDA, lo que implica cambios eléctricos sutiles en la piel. Los aumentos en EDA, sin cambios de movimiento acompañantes, pueden indicar estrés. En las personas con epilepsia, un aumento brusco de ambas señales podría indicar una convulsión grave que podría poner en peligro la vida.

Cuando la pulsera detecta una convulsión, vibra y el usuario puede responder. Si el usuario queda inconsciente, lo que sucede con las convulsiones más peligrosas, y no responde rápidamente, la aplicación envía una alerta a una persona designada.

«Si alguien va a ver a una persona durante o después de haber tenido una convulsión de gran mal, es menos probable que muera», dice Picard. «En algunos casos, simplemente decir el nombre de la persona o darle la vuelta (estimulación suave) puede salvarle la vida. Cualquiera podría hacer esta acción potencialmente salvadora de vidas, solo necesita saber para ir a ver a la persona, no la deje sola justo después de una convulsión.»

Además, es posible que los maestros y los padres quieran monitorear los niveles de estrés de un niño con problemas de regulación emocional o autismo. El dispositivo puede determinar, por ejemplo, si un niño está experimentando una «respuesta de lucha o huida», y se puede configurar para que vibre para alertar a los padres o maestros. «Se puede ver si el niño acostado en el suelo o en el suelo en el patio de recreo podría estar a punto de sufrir un colapso, aunque parezca tranquilo por fuera», dice. «Varios adolescentes con autismo nos dijeron que a menudo no pueden saber que están a punto de explotar hasta que es demasiado tarde. Tal vez esto podría ayudar a algunos de ellos a recibir una alerta mientras aún tienen el control.»

Para los investigadores de epilepsia, dice Picard, la pulsera E4 ha hecho posible recopilar datos en tiempo real de los pacientes que realizan su vida diaria. El sitio web de Empatica ahora enumera alrededor de 20 artículos académicos que usan E4 en estudios sobre temas que van desde el autismo hasta la reanimación después de un ataque cardíaco.

En 2012, Picard y los investigadores publicaron un artículo en Neurología que correlacionaba una mayor respuesta en la muñeca con una supresión más prolongada de las ondas cerebrales en el cuero cabelludo. Esto significaba que ciertas regiones del cerebro experimentaban hiperactividad mientras la corteza, que está cerca del cuero cabelludo, se estaba apagando, un fenómeno observado en todos los casos de SUDEP. (Esto se ha convertido en un biomarcador importante para SUDEP. Otros resultados han identificado una ventana crítica en la que una persona puede dejar de respirar después de tener una convulsión.

Es importante para la investigación, dice Picard, el dispositivo detecta específicamente las señales de estrés de la respuesta simpática del sistema nervioso autónomo, que comúnmente se asocia con las respuestas de lucha o huida indicativas de estrés y convulsiones. «Cuando medimos la respuesta de la piel, estamos viendo señales que se originan en lo profundo del cerebro, desde regiones tan profundas bajo el cuero cabelludo que un electroencefalograma tradicional no puede detectarlas», dice Picard.

De esa manera, el E4 también es valioso para estudiar otras afecciones neurológicas como el autismo, la ansiedad, la depresión, las fobias y el trastorno de estrés postraumático (TEPT), agrega Picard. «Un investigador de trastorno de estrés postraumático, por ejemplo, puede usar el dispositivo para estudiar con mayor precisión por qué y cómo un paciente puede experimentar respuestas de vuelo o pelea aumentadas», dice.

Permanecer en el espacio médico

La tecnología principal de Empatica se remonta a 2007, cuando Picard y los investigadores desarrollaron iCalm, una pulsera de medición EDA similar. En 2009, Picard y Rana el Kaliouby, ex doctor postdoctoral, fundaron Affectiva para comercializar el dispositivo portátil, entonces llamado Sensor Q, que se utilizará para medir el estrés asociado con el autismo.

Entonces, un día, un estudiante tomó prestadas dos pulseras para monitorear los niveles de estrés de su hermano pequeño con autismo. Puso una pulsera en cada muñeca. Cuando Picard comprobó los datos de forma remota desde su computadora, notó «una enorme respuesta en un lado y nada en el otro», dice. «Fue una respuesta tan grande, no creí que fuera real.»

Nada de lo que hizo en su laboratorio pudo reproducir tal respuesta. Sin embargo, el estudiante había llevado un diario y, por supuesto, en la fecha y hora exactas de la respuesta «whopper», el hermano había tenido un ataque. Resulta que, minutos antes de que alguien tenga una convulsión, el vello de un brazo puede pararse de punta.

Pero Affectiva pronto cambió de rumbo y comenzó a desarrollar software que monitoreaba y cuantificaba las emociones de las personas para la investigación de mercado. Así que Picard fundó otra startup, Physio, «para ayudar a que la tecnología crezca en el espacio médico», dice Picard. Esto llamó la atención de una pequeña empresa italiana que se puede llevar por el estrés, cofundada por Matteo Lai y Simone Tognetti. En 2014, las dos compañías se fusionaron para formar Empatica, Inc., con Lai como CEO y Tognetti como director de tecnología.

Desde entonces, Empatica ha producido varias versiones del E4 para uso clínico, con la versión más reciente lanzada el año pasado. Pero ahora la startup está «centrada en el láser» en llevar el Abrazo a los consumidores, dice Picard.

¿Así que Picard, el consumidor, usa su propio dispositivo? Sí, y dice que la pulsera ha revelado cosas interesantes sobre su propia vida. «La primera vez que me puse esto, estaba conduciendo a casa y se estaba apagando, y pienso, ‘Supongo que me estoy dejando un poco fuera de forma aquí'», dice Picard. «Me ha parecido fabuloso aprender sobre lo que me está pasando a mí mismo.”