Publicado por Federico Rodríguez (@mslatam_fede)

Millones de personas en todo el mundo viven con diabetes tipo 1, una enfermedad crónica que exige una supervisión permanente para mantener un buen estado de salud. La gente que padece de diabetes tipo 1 debe revisar sus niveles de azúcar en la sangre (glucosa) varias veces al día, lo cual puede resultar un proceso molesto y doloroso. Investigadores de la Universidad de Washington desarrollan una solución que permite supervisar sin dolor los niveles de glucosa a través de las lágrimas en lugar de la sangre, así como proporcionar información al paciente de inmediato en caso de detectar algún problema.

La diabetes es una enfermedad devastadora para la cual no hay cura. El páncreas de una persona con diabetes tipo 1 no produce insulina. La incapacidad de lograr un balance adecuado entre el alimento y la insulina puede conducir a reacciones fisiológicas extremas: desde accesos de llanto hasta pérdida de conciencia. Los efectos a largo plazo de los desbalances de la glucosa en la sangre pueden ser aún más devastadores.

Supervisión no invasiva de la glucosa en la sangre

En la actualidad, las personas con diabetes tipo 1 utilizan agujas para pincharse los dedos varias veces al día, todos los días, incluyendo las horas de las comidas, para obtener muestras de sangre que les permiten supervisar y mantener niveles sanos de glucosa, lo cual es crítico para reducir el impacto de la diabetes en la salud del paciente. Las interminables tomas de sangre diarias no sólo son desagradables para la persona diabética, sino que además proporcionan información limitada.

Los investigadores de la Universidad de Washington (UW) y Microsoft Research Connections trabajan juntos para desarrollar una solución tecnológica no invasiva que promete mejorar tanto la salud como la calidad de vida de la gente con diabetes: un lente de contacto que supervisa los niveles de glucosa en la sangre. Esta innovadora solución representa una tendencia en la tecnología llamada la interfaz de usuario natural (NUI).

“Considero que el lente de contacto funcional sería algo increíble para mis hijos. Sería maravilloso supervisar sus niveles de azúcar en la sangre a través de las lágrimas en lugar de tener que pinchar sus dedos seis u ocho veces al día. Y puesto que mis hijos fueron diagnosticados tan pequeños, el lente les brindaría la posibilidad de vivir una vida más larga y sana” – Kevin McFeely, Viviendo con diabetes tipo 1

La tecnología NUI (siglas en inglés para Interfaz Natural para Usuario) puede beneficiar a los usuarios sin resultar evidente o invasiva, lo que implica un enorme potencial para la industria de la salud, donde la tecnología es una parte necesaria, pero no siempre placentera, del diagnóstico y el cuidado del paciente.

El lente de contacto NUI remplazaría los exámenes de sangre y proporcionaría al usuario información en tiempo real sobre las fluctuaciones en sus niveles de glucosa e insulina, lo que le permitiría reaccionar de forma rápida, por ejemplo, tanto al aumentar el consumo de insulina o comer un caramelo para elevar su nivel de azúcar en la sangre. Si dichas fluctuaciones no se detectan por una toma de sangre, la persona puede experimentar síntomas físicos como visión borrosa, náusea, inestabilidad emocional y pérdida de conciencia.

Babak Parviz, Investigador en la Universidad de Washington, y Desney Tan, Investigador Sénior en Microsoft Research, se encuentran desarrollando el “lente funcional”, un lente de contacto que resolvería todos esos problemas y más. Tal y como lo concibieron, el lente se usaría a diario, al igual que los lentes de contacto normales. Pero además de (o en lugar de) corregir la visión, el lente supervisaría el nivel de glucosa a través de las lágrimas del usuario.

“Lo que está dentro de la sangre, aparece, en cierto grado, sobre la superficie del ojo”, explica Parviz. “Por lo tanto, la química del cuerpo se refleja directamente en la superficie del ojo. Si usas un lente de contacto capaz de tomar una muestra de esa superficie, analizarla y enviar la información obtenida por radio, ese lente podría, en principio, proporcionarnos información sobre lo que ocurre dentro del cuerpo sin la necesidad de entrar en él ni de tomar muestras de sangre”.

El lente tiene el potencial de ayudar a personas como Kevin McFeely, quien ha vivido con diabetes tipo 1 durante tres décadas, y a sus tres hijos menores, de 10 y 7 años de edad, quienes fueron diagnosticados con diabetes tipo 1 hace tres años.

“Lo primero que hacemos al despertarnos es medir nuestra azúcar en la sangre para ver en qué nivel se encuentra”, comenta McFeely. “Los tres usamos bombas de insulina. Después de medir nuestra glucosa, los resultados se muestran automáticamente en la bomba. Cuando comemos, contamos los carbohidratos e introducimos el total [en la bomba de insulina], y la bomba calcula cuánta insulina necesitamos. Y eso lo hacemos a lo largo del día”.

“Me siento realmente orgulloso de poder mejorar la vida de personas como Kevin”, afirma Tan. “Y Kevin es sólo uno de los millones de personas que padecen esta enfermedad”.

El desarrollo del lente funcional

El laboratorio de Parviz ha desarrollado una gran variedad de lentes de contacto con pequeños radios y antenas integrados que les permiten enviar y recibir información a través de radiación por radiofrecuencia. El equipo también ha sido capaz de colocar un sensor de glucosa en el lente de contacto y demostrar que puede detectar la glucosa en los niveles que se encuentran en el lagrimal. El objetivo consiste en utilizar esos elementos en conjunto para desarrollar un lente de contacto que supervise constantemente el nivel de glucosa en la sangre y registre la información para que el médico del paciente pueda acceder a ella.

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El lente es el resultado de una larga colaboración entre muchas disciplinas. “Existen varias personas que trabajan en el desarrollo de estos lentes de contacto”, dice Parviz. “Contamos con ingenieros eléctricos que construyen dispositivos miniatura, diseñan y desarrollan sensores y crean radios o circuitos de interfaces. Trabajamos con científicos que se enfocan en los materiales necesarios para los lentes de contactos. Y trabajamos directamente con oftalmólogos para asegurarnos de que estos dispositivos sean seguros y médicamente relevantes”.

“La química del cuerpo se refleja directamente en la superficie del ojo. Si usas un lente de contacto capaz de tomar una muestra de esa superficie, analizarla y enviar la información obtenida por radio, [ese lente] puede proporcionarnos información sobre lo que ocurre dentro del cuerpo.” - Babak Parviz, Investigador, Universidad de Washington

El equipo de investigación de la Universidad de Washington también ha trabajado de cerca con Microsoft Research Connections en los últimos años. La colaboración entre la universidad y Microsoft Research Connections se remonta a una conferencia celebrada en Boston hace varios años, donde se conocieron Babak Parviz y Desney Tan.

“Cuando conocí a Babak, él comenzaba a trabajar en el lente de contacto funcional, en el cual colocaba pantallas, o LEDs, para crear monitores que se posaban sobre la superficie del ojo”, recuerda Tan. “Se le dificultaba vender la idea, tanto en términos de viabilidad como de visión. Lo que agregamos a la ecuación fue básicamente un conjunto de necesidades en todos los ambientes de cómputo o en nuestras proyecciones sobre los ambientes de cómputo futuros que se adaptaban muy bien a una tecnología en particular”.

Información al instante dentro de la visión del usuario

El equipo se enfoca en encontrar una manera de mostrar automáticamente la información importante —incluyendo niveles anormales de glucosa o alertas de insulina— dentro de la visión del usuario del lente. Podría alertar al usuario cuando los niveles de glucosa indiquen que debe dejar de comer, o recordarle que es momento de consumir un bocadillo. Esa información en tiempo real permitiría al usuario reaccionar con rapidez, antes de que su salud o seguridad se vean comprometidas. Los elementos visuales permanecerían inactivos el resto del tiempo, lo que cumple la promesa de la NUI de ser una tecnología no invasiva.

“El lente de contacto funcional nos brinda la capacidad de contar con pantallas que no tenemos que extraer para ver la información que contienen y que no nos distraen de lo que sucede en el mundo real”, observa Tan. “No son socialmente tan invasivos como las gafas que actualmente se consideran una innovación en este campo”.

Trabajar en el lente funcional ha inspirado a Tan a ir más allá de las aplicaciones para el ámbito de la salud. “El proyecto nos permite rebasar la barrera de la imaginación”, comenta. “Nos permite imaginar un mundo donde lo virtual y lo real verdaderamente se fusionan, sin algunas de las limitaciones de la tecnología que se interponen en el camino. Se trata de capacidades asombrosas que podemos ofrecer al usuario”.

Por ejemplo: “Si vas caminando por los pasillos de este edificio, puedes superponer las indicaciones: una flecha sobre el piso que te vaya guiando por el edificio”, explica Tan. “Mientras vas caminando por el supermercado, podría aparecer información de salud personalizada en el artículo que selecciones. Podría ver recetas que son aptas para mi salud, o puede sugerirme otras opciones. Las posibilidades son infinitas, si abres tu mente a ellas”.

Según Parviz, Tan y Microsoft Research Connections han apoyado enormemente este proyecto. Su voluntad de explorar e invertir en el proyecto ha sido fundamental para la investigación y el desarrollo del lente funcional.

“Mucha gente lo considera ciencia ficción”, afirma Parviz. “Desney y Microsoft Research estuvieron convencidos desde el principio de que se trataba de una causa valiosa, además de que acordaron trabajar con nosotros y apoyarnos. Y les agradezco que así lo hayan hecho”.

Mayor información en www.research.microsoft.com/naturaluserinterfaces