20/11/2015 - Estudiantes de Ingeniería Biomédica de la Universitat Pompeu Fabra crean una silla de ruedas controlada con la mente

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Los alumnos del grado en Ingeniería Biomédica de la Universitat Pompeu Fabra (UPF) Albert Martí, Alexandre Triay,Adrià Font,Mar EstarellasyMark Barnahan creado "Whee'll", una interfaz cerebro-ordenador (Brain Computer Interface o BCI) para uso en sillas de ruedas de personas con movilidad reducida.

Este proyecto, que forma parte de la asignatura "Introduction to Medical Devices and its Design", coordinada por Óscar Cámara, profesor del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC), tiene como objetivo desarrollaruna solución para personas con un grado de movilidad muy compleja y así mejorar su calidad de vida.

El prototipo de silla de ruedas tiene un enfoque tanto médico como técnico. Para poder adquirir las señales eléctricas del cerebro, que permita distinguir las direcciones donde se quiere mover el sujeto, los alumnos del grado han utilizado un casco con unos electrodos que captan estas señales. Una vez se han recogido, estas pasan al ordenador a través de un convertidor analógico-digital (ADC).

Una vez las señales están en el ordenador se clasificarán para ver cuáles son los movimientos que quiere hacer el paciente. Para ello, se ha utilizado un clasificador supsort vector machines (SVM) mediante técnicas de machine learning (aprendizaje automático). Estas técnicas de inteligencia artificial permiten que las máquinas analicen y reconozcan patrones de comportamiento y adquieran estrategias para la resolución de problemas mediante ejemplos, de forma análoga a como lo haría la mente humana.

Finalmente, después de traducir las señales y saber hacia dónde se quiere mover, se transmiten los resultados a un actuador. Hasta el momento, se ha utilizado un robot del Grupo de Investigación Synthetic Perceptive, Emotive and Cognitive Systems (SPECS), pero los estudiantes de ingeniería planean sustituirlo por un motor de silla de ruedas.

Ayuda de la Universidad y de empresas externas

Para hacer este proyecto, los alumnos han tenido ayudas externas de empresas como Neuroelectrics Barcelona, ​​que suministró un sistema de electroencefalograma (EEG) para recoger los impulsos eléctricos del cerebro. Ahora los estudiantes están en fase de construir uno nuevo con el sistema Arduino.

Del mismo modo, la Universidad también ha proporcionado todas las ayudas necesarias para poder llevar a cabo el proyecto. Una de las herramientas más importantes del trabajo ha sido la impresora 3D(la Escuela Superior Politècnica, ESUP, ha recibido dos recientemente), que ha permitido a los estudiantes poder imprimir el casco que capta las señales del cerebro, diseñado previamente por ellos mismos.

Tras la fase de creación del prototipo inicial, los alumnos están buscando apoyo de financiación fuera de la Universidad para construir un modelo de alta fidelidad. Este utilizaría placas electrónicas más buenas y menos ruidosas, motores a escala y baterías para lograr una conexión inalámbrica, además de reforzar la campaña de comunicación. Por ello, han comenzado una ronda de crowdfunding en Kickstarter, ya que necesitan 12.500 euros para poder sacar adelante el proyecto.

Otros proyectos hechos por estudiantes

Cinco grupos más de estudiantes han desarrollado diferentes dispositivos médicos, desde la idea principal hasta la creación de un prototipo que llegue al mercado, también en el marco de la asignatura "Introduction to Medical Devices and its Design" .

Las otras propuestas desarrolladas son las siguientes: una válvula adecuada para un corazón adecuado; un dispositivo de entrenamiento de ablación cardiaca (ambos coordinados con el Hospital Clínico de Barcelona); un brazalete para prevenir la muerte súbita de los recién nacidos; un sistema de válvulas para los pacientes con enfermedad de reflujo gastroesofágico, y una optimización del diseño de los tubos de traqueotomía, en el que colabora la empresa quirúrgica ATOS medical.

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Universitat Pompeu Fabra

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