PLR Measurement Technology & Patents | SOBEREYE
Nuestra tecnología
Hicimos posible la medición neurológica de grado clínico fuera de los entornos clínicos.
Esa es la invención. Todo lo demás se deriva de ella.
Las bases científicas
Una señal que las neurociencias estudian desde hace décadas.
El Reflejo Pupilar a la Luz (RPL) es una de las señales fisiológicas más estudiadas en neurociencia. Cuando la luz incide sobre la retina, la pupila se contrae de forma automática — una respuesta regulada por el sistema nervioso autónomo, por debajo del umbral del control consciente. No puede suprimirse, exagerarse ni simularse.
Lo que hace que el RPL sea científicamente valioso no es solo su carácter involuntario — es que resulta informativo. Décadas de investigación han demostrado que los parámetros del RPL cambian de forma mensurable cuando una condición neurológica se ve afectada por fatiga, privación del sueño, estrés, medicamentos o alcohol. La velocidad de contracción de la pupila. Su magnitud. La regularidad de su recuperación. No son variaciones aleatorias — son señales neurológicamente significativas que reflejan la condición real de la persona evaluada.
Los médicos han utilizado el análisis del RPL durante mucho tiempo para evaluar a pacientes en hospitales y centros especializados. Es una herramienta estándar en neurología, cuidados intensivos e investigación farmacológica. La ciencia no es nueva. La aplicación sí lo es.
La invención
El problema nunca fue la ciencia. Fue el hardware — y el conocimiento técnico.
Existieron intentos previos de llevar la medición del RPL fuera de los entornos clínicos, pero los dispositivos necesarios eran costosos, voluminosos e inadecuados para entornos operativos. Una tecnología confinada a hospitales y centros especializados no puede prevenir un accidente laboral al inicio de un turno.
La pregunta que nos propusimos responder era si la medición podía hacerse operativa en campo — sin sacrificar la precisión y la confiabilidad que la hacían valiosa en el ámbito clínico.
The answer was a smartphone. But not simply a smartphone.
Los smartphones modernos cuentan con la resolución de cámara, la capacidad de procesamiento y la portabilidad que requiere la medición del RPL. Lo que no estaban diseñados para hacer es realizar mediciones biométricas precisas. Las cámaras de consumo están optimizadas para la fotografía — no para la captura precisa y reproducible de señales fisiológicas en condiciones controladas. Adaptar ese hardware para una medición de grado clínico requirió desarrollar el conocimiento técnico para extraer datos RPL confiables de un dispositivo concebido para un propósito completamente diferente — calibrar los parámetros de captura, procesar el flujo de video con la precisión que exige la medición neurológica y garantizar la consistencia entre distintos modelos de dispositivos, colores de ojos y grupos de edad.
El visor resolvió el problema ambiental. La iluminación controlada, la distancia fija y la eliminación de la variabilidad ambiental crearon las condiciones que la medición requiere. Pero el reto de ingeniería era lograr que una cámara de consumo funcionara como un instrumento biométrico confiable — ese es nuestro know-how.
El resultado es una medición objetiva, resistente a manipulaciones y plenamente operativa en cualquier entorno — con o sin conexión a internet. En una mina. En un muelle de carga. Al inicio de un turno.
Patent Protection
La invención está protegida.
SOBEREYE cuenta con dos patentes estadounidenses que cubren el núcleo de nuestra tecnología de medición neurológica.
Patente US 9,888,845 cubre el método de utilizar un dispositivo móvil — en combinación con un enclosure controlado — para realizar la medición del reflejo pupilar a la luz y comparar el resultado con el valor de referencia individual establecido. La comparación con un valor de referencia personal es lo que hace significativo cada resultado — no es un promedio poblacional, es una desviación respecto al estado normal propio de esa persona.
Patente US 10,070,787 amplía la protección para cubrir aspectos adicionales de la metodología de medición y su aplicación en la evaluación de las condiciones operativas del personal.
En conjunto, estas patentes protegen el enfoque fundacional sobre el que se construye OPTOVERA — la combinación de hardware de smartphone, iluminación controlada y comparación con el valor de referencia individual que hace que la medición RPL en campo sea al mismo tiempo precisa y operativamente viable.
Validación independiente
El enfoque fue validado de forma independiente.
La validación independiente importa porque la convicción no es evidencia. Colaboramos con investigadores de la Universidad de Nápoles Federico II para realizar una rigurosa evaluación empírica de nuestra metodología de pupilometría basada en smartphone.
El estudio incluyó a 30 sujetos con una amplia variedad de edades y colores de ojos — una decisión de diseño deliberada para poner a prueba la metodología frente a la variabilidad real de una población laboral, en lugar de una muestra homogénea y controlada.
Los resultados establecieron dos cosas:
- Precisión de la medición — el enfoque basado en smartphone capturó mediciones RPL con suficiente precisión para una pupilometría confiable, logrando un error promedio inferior a 2 píxeles respecto a una referencia anotada manualmente en todos los sujetos y condiciones.
- Seguridad ocular — el flash del iPhone utilizado en la configuración del enclosure SOBEREYE fue evaluado conforme a las normas ISO 15004-2.2 y ANSI Z80.36 — los estándares internacionales para instrumentos oftálmicos. Todos los valores medidos resultaron significativamente por debajo de los límites definidos en todos los modelos de iPhone evaluados.
El estudio fue publicado como artículo revisado por pares en la Conferencia Internacional ICIAP 2017 sobre Análisis y Procesamiento de Imágenes.
Descargar el artículo → ResearchGate
De la tecnología al producto
La tecnología es el fundamento. OPTOVERA es lo que lo hace posible.
La tecnología de medición de SOBEREYE no existe en un laboratorio: existe al inicio de cada turno — desplegada en operaciones críticas para la seguridad en más de diez países.
Explorar OPTOVERA → optovera.com
La ciencia ya estaba ahí. Desarrollamos la tecnología para poder utilizarla.
Resumen de investigación sobre el RPL
- Pickworth [1] [2] [3], Jasinski [4] y Cone [5] han demostrado un fuerte efecto sobre el diámetro y la amplitud de la pupila (ambos reducidos) por todos los principales opiáceos, incluidos la heroína, la morfina y la codeína.
- Rowbotham [6] [7] ha informado de aumentos significativos en el diámetro de la pupila en sujetos a los que se les administró cocaína por vía intravenosa y oral.
- Tennant [8] ha informado de aumentos similares para las anfetaminas. Tennant también describe cambios pupilares resultantes de la marihuana, las benzodiazepinas (Valium), el alcohol y la fenciclidina (PCP).
- Lowenstein [9] y Yoss [10] estudiaron los cambios en la forma y la estabilidad del reflejo pupilar a la luz a medida que una persona pasa del estado de alerta a la fatiga y al sueño. Los resultados muestran que la fatiga extrema provoca una reducción del diámetro pupilar y respuestas pupilares inestables.
- Różanowsky et al. [12] pudieron demostrar la correlación y confirmar la utilidad del análisis PLR en la evaluación de la privación del sueño.
- Los cambios pupilares también ocurren en algunas afecciones neurológicas. Los cambios pupilares profundos se observan a menudo como resultado de lesiones o tumores cerebrales, así como de un accidente cerebrovascular inminente [11].
Bibliografía
PLR Research summary[1] H. L. a. P. J. F. Wallace B. Pickworth, Buprenorphine- Induced Pupillary Effects In Human Volunteers, vol. 47, Life Sciences, 1990, pp. 1269-1277.[2] P. W. J. H. a. E. C. Wallace B. Pickworth, Opiate-Induced Pupillary Effects In Humans, vol. Methods And Findings In Experimental Pharmacology, 1989, pp. 759-763.[3] R. V. F. a. E. B. B. Wallace B. Pickworth, "Effects of abused drugs on pupillary size and light reflex," in Drug Abuse Handbook, CRC Press LLC, 1998.[4] P. J. F. A. R. E. J. Donald R. Jasinski, "Sublingual Versus Subcutaneous Buprenorphine in Opiate Abusers," Clinical Pharmacology & Therapeutics, 1989.[5] E. J. Cone, "Testing Human Hair For Drugs Of Abuse. Individual Dose And Time Profiles Of Morphine and Codeine In Plasma, Saliva Urine and Beard Compared to Induced Effects On Pupils And Behavior," Journal Of Analytical Toxicology, no. Jan-Feb, 1990.[6] R. J. A. N. B. M.C. Robotham, "Trazadone-Oral Cocaine Interactions," Archives Of General Psychiatry, vol. 41, pp. 895-899, 1984.[7] W. H. J. M. a. R. J. M.C. Rowbotham, "Cocaine- Calcium Channel Antagonist Interactions," Psychopharmacology, no. 93, pp. 152-154, 1987.[8] F. Tennant, "The Rapid Eye Test To Detect Drug Abuse," Post Graduate Medicine, vol. 84, pp. 108-114, 1988.[9] O. L. a. I. Lowenfeld, "Types Of Central Autonomic Innervation And Fatigue," Archives Of Neurology And Psychiatry, vol. 66, pp. 581-599, 1951.[10] N. M. a. R. H. R. Yoss, "Pupil Size And Spontaneous Pupillary Waves Associated With Alertness, Drowsiness and Sleep," Neurology, vol. 20, pp. 545-554, 1970.[11] P. S. a. J. T. R. Burde, Clinical Decisions In Neuro-Ophthalmology, The C.V. Mosby Company, 1985, pp. 221-245.[12] K. Różanowsky, M. B. A. K., Estimation of operators' fatigue using optical methods for determination of pupil activity, International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health, 2015, 28(2):263 – 281