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Una IA en el inodoro que detecta enfermedades

Mediante aprendizaje automático, el inodoro inteligente cuenta con un micrófono no invasivo que podría identificar enfermedades sin recopilar datos personales.

¿Te imaginas poder saber que has contraído la COVID-19 al ir al cuarto de baño a hacer pis? Cuando tiramos de la cadena sale expulsada violentamente una columna de pequeñas gotas de líquido. Esas gotas, que pueden ser invisibles a simple vista, pueden contener bacterias como E. coli - C. difficile, Vibrio cholerae - Vibrio parahaemolyticus o virus como Norovirus - Adenovirus – Enterovirus, Hepatitis A... según descubrió un reciente estudio publicado en la revista Scientific Reports. Estas partículas no solo flotan en el aire, sino que pueden penetrar hacia los vellos de la nariz y llegar más profundamente a los pulmones si nos encontramos con la tapa levantada del váter mientras tiramos de la cadena o incluso aterrizar en objetos del baño como el cepillo de dientes.
En esencia, los investigadores dicen que tirar de la cadena con la tapa levantada del inodoro libera lo que se conoce como 'pluma de aerosol', una gran nube de partículas de vapor que transportan bacterias y otros patógenos.
Ahora, teniendo esto en cuenta y la información pertinente que también pueden darnos las heces, un equipo de científicos dirigido por el Instituto de Tecnología de Georgia ha ideado un mecanismo para detectar enfermedades, como el cólera (que causa diarrea y afecta a millones de personas cada año y conduce a, aproximadamente, 150.000 muertes en todo el mundo), a través de los desechos humanos.
Los científicos probaron este método en datos de audio de fuentes online, transformando cada muestra de audio de un evento de excreción en un espectrograma, que puede capturar el sonido en forma visual. Según los expertos, diferentes eventos relacionados con el intestino producen diferentes características en el audio y el espectrograma. Por ejemplo, mientras que la micción crea un tono constante, la defecación tiene un tono singular y la diarrea... pues es más aleatoria.
Una IA en tu inodoro

Una IA en tu inodoroGetty Images/iStockphoto

¿Por qué es importante?

Por ejemplo, los signos de deshidratación mientras un paciente tiene diarrea también podrían ser una advertencia de que tiene cólera. Los signos incluyen frecuencia cardíaca rápida y presión arterial baja. Para que los pacientes sean tratados por cólera, primero deben saber que tienen la enfermedad, pero los expertos comentan que puede ser una tarea delicada y difícil controlar las enfermedades intestinales, como el cólera.
En este caso, la IA podría determinar la infección sin que la persona tenga que ser examinada en un centro médico para recopilar datos adicionales, ya que la IA clasifica cada evento en función de sus características. El rendimiento de este algoritmo se probó con datos con y sin ruido de fondo para asegurarse de que estaba aprendiendo las características de sonido correctas, independientemente del entorno en el que se colocara el sensor.
“La esperanza es que este sensor, que ocupa poco espacio y tiene un enfoque no invasivo, pueda implementarse en áreas donde los brotes de cólera son un riesgo persistente”, dijo la autora principal del estudio, Maia Gatlin, ingeniera investigadora de Georgia Tech.
Por ello, los científicos quieren usar el sensor de IA en lugares donde prevalecen las infecciones intestinales como el cólera.
“El sensor también podría usarse en zonas de desastre (donde la contaminación del agua conduce a la propagación de patógenos transmitidos por el agua), o incluso en centros de atención de enfermería/hospicio para monitorear automáticamente las deposiciones de los pacientes”, dicen los autores.
En el futuro, los científicos planean recopilar datos acústicos del mundo real para que su modelo de aprendizaje automático se adapte para funcionar de manera eficiente en una amplia variedad de entornos de baño.
Referencia: The study was presented at the 183rd Meeting of the Acoustical Society of America
Crimaldi, J.P., True, A.C., Linden, K.G. et al. Commercial toilets emit energetic and rapidly spreading aerosol plumes. Sci Rep 12, 20493 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24686-5

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