Cuando alguien es enterrado por una avalancha, terremoto u otro desastre, un rescate rápido puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte. El Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frecuencia y Técnicas de Radar FHR ha desarrollado un nuevo tipo de dispositivo de radar móvil que puede buscar áreas del tamaño de una hectárea de forma rápida y exhaustiva. La nueva tecnología combina una mayor movilidad con una detección precisa de los signos vitales.

Algunas regiones del mundo registran cientos de temblores de tierra al día. La mayoría de estos son de naturaleza menor, pero ocasionalmente un terremoto golpea con un poder tan destructivo que destruye edificios y desencadena tsunamis que arrasan grandes áreas. Ante este tipo de desastres, Los equipos de rescate a menudo luchan por localizar y desenterrar a las personas heridas lo suficientemente rápido como para salvarlas. Aunque los dispositivos de radar pueden proporcionar una ayuda útil, Los sistemas actuales se limitan al funcionamiento estacionario. Instalado en un lugar fijo, solo pueden buscar hasta una distancia de veinte a treinta metros, dependiendo de las especificaciones del radar. En desastres que implican destrucción a gran escala, esta distancia es simplemente demasiado corta.

Con sede en Wachtberg, Alemania, Fraunhofer FHR ofrece una tecnología que tiene como objetivo aumentar significativamente el radio de búsqueda. "Lo que hemos desarrollado es un sistema de radar móvil que localiza a las personas enterradas bajo los escombros al detectar su pulso y respiración, "dice Reinhold Herschel, líder de equipo en Fraunhofer FHR. "Nuestro objetivo a largo plazo es montar este dispositivo de radar en un dron y volarlo sobre el lugar del desastre. Esto haría que las búsquedas sean más rápidas y efectivas incluso en áreas que se extienden por varias hectáreas".

Múltiples transmisores y receptores permiten diferentes puntos de vista

En términos básicos, el dispositivo de radar funciona emitiendo ondas. Parte de cada ola se refleja en los escombros, pero parte de la ola pasa a través de los escombros y es reflejada por la gente y cualquier otra cosa enterrada debajo de ella. La distancia a un objeto se calcula midiendo cuánto tiempo tarda la señal en regresar al detector en el sistema de radar. Si ese objeto se está moviendo, incluso si es solo la piel de una persona enterrada que sube y baja unos cientos de micrómetros con cada latido del corazón, esto cambia la fase de la señal. Lo mismo se aplica a los pequeños movimientos provocados por su respiración. Por lo general, las personas no respiran más de 10 a 12 veces por minuto, mientras que el corazón late un promedio de 60 veces por minuto, por lo que es relativamente sencillo distinguir entre estos diferentes cambios de señal utilizando algoritmos. Los investigadores también pueden determinar exactamente dónde se encuentra la persona enterrada.

Esto es posible gracias a un tipo especial de radar conocido como MIMO, que significa entrada múltiple, salida múltiple. Los radares MIMO usan múltiples transmisores y receptores para establecer diferentes "puntos estratégicos" que luego pueden usarse para identificar la ubicación exacta donde los paramédicos deben excavar en busca de sobrevivientes.

El algoritmo detecta latidos cardíacos irregulares

Lo único de esta tecnología es su combinación de movilidad y detección precisa de los signos vitales de las personas. La ventaja de movilidad generalmente se refiere a ejemplos como montar el dispositivo en un dron y volarlo sobre el lugar del desastre, pero también es posible darle la vuelta a este principio. Configure el sistema en un lugar fijo, por ejemplo, y se puede utilizar para detectar los signos vitales de las personas que se mueven cerca del radar. Hay varias situaciones en las que esto podría resultar útil, como proporcionar primeros auxilios a un gran número de víctimas en un pabellón de deportes después de un terremoto. En este caso, el dispositivo de radar podría usarse para registrar los signos vitales y asignárselos a cada individuo para determinar quién tiene la necesidad más urgente de asistencia. En este ejemplo, el algoritmo se enfoca principalmente en detectar cambios tales como si el corazón de alguien late de manera irregular o si un paciente respira muy rápido. El sistema de radar puede distinguir las señales individuales y mostrarlas por separado. La precisión también es alta, con el dispositivo midiendo la frecuencia del pulso con una precisión del 99 por ciento en comparación con las lecturas tomadas con monitores de frecuencia cardíaca portátiles. Todavía se necesita más investigación sobre el uso del radar para encontrar personas enterradas bajo los escombros, pero los investigadores ya han logrado un progreso significativo en la detección de signos vitales cerca del sistema de radar estacionario, poniéndolo a prueba con éxito a distancias de hasta 15 metros. El siguiente paso hacia un producto viable sería realizar un estudio de verificación con un socio en el ámbito médico.

Una vez que el sistema de radar haya obtenido una evaluación positiva basada en datos suficientes, luego puede pasar a un proceso de certificación con socios industriales interesados. Probablemente pasarán alrededor de dos años más antes de que los desarrolladores creen un producto que sea lo suficientemente preciso como para detectar víctimas enterradas de manera confiable en escenarios complicados como el suelo o el concreto y que sea adecuado para aplicaciones basadas en UAV. Fraunhofer FHR continuará su investigación en esta área para alcanzar este ambicioso objetivo.