INGENIERÍA BIOMÉDICA PARA DETECCIÓN DE ENFERMEDADES

Ingeniería Biométrica es una herramienta para cuantificar de forma no destructiva la morfología, la composición molecular y el estado fisiológico de los tejidos biológicos, información que ayudará a generar mejores diagnósticos clínicos.

El doctor Daniel Campos Delgado, investigador de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, se preguntó así mismo ¿cómo conjuntar la ingeniería y la medicina y poder ofrecer un mejor diagnóstico a los pacientes?

Una respuesta a esta pregunta es a través del control automático y el procesamiento de señales, áreas en las que trabaja quien ha hecho valiosas aportaciones teóricas y experimentales al procesamiento digital de señales e imágenes con aplicación a la medicina, las máquinas eléctricas y telecomunicaciones.

En el campo de la medicina, Campos trabaja en dos investigaciones encaminadas a resolver el planteamiento arriba mencionado: la primera en colaboración con el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Texas A&M, la cual consiste en desarrollar instrumentación para analizar información de fluorescencia en tejido, caracterizarlo e identificar el tipo y cantidad de moléculas que se conoce están asociadas al tejido cancerígeno en la boca.

“La idea es desarrollar un dispositivo que se coloca en la cavidad bucal el cual emite una luz y se recibe una respuesta fluorescente. Con esta información se puede realizar una reconstrucción del tejido en la computadora y con ello elaborar el mapa de la concentración del mismo. Hay moléculas que en ciertas cantidades están asociadas con el cáncer, por lo que si el médico tiene esta información podrá decidir realizar o no una biopsia que precise mejor el diagnóstico”, explicó.

Añadió que dependiendo de la molécula de que se trate, al momento de regresar la luz la respuesta fluorescente será diferente, ese dato es justamente el que se procesa en la computadora.

Se puede saber si hay por ejemplo, 50% de colágeno, 20% de lípidos, etcétera. Cuando el tejido está afectado por células cancerígenas la proporción normal de las moléculas se modifica: la que existía en el tejido sano cambia abruptamente en tejido pre-canceroso.

Actualmente, dijo el doctor en ingeniería electrónica, su equipo de colaboradores ha trabajado en el algoritmo, en los datos de luz que regresan para procesarlos y pasar a su identificación.

“Los colegas de la universidad texana ya está muy adelantados, están trabajando en la instrumentación para la información de fluorescencia y nosotros con el procesamiento de los datos para extraer los mapas de abundancia de cada molécula dentro del tejido. Es uno de los proyectos en los que hemos tenido resultados muy favorables en la parte biomédica”.

El otro proyecto que desarrolla es en colaboración con el Politécnico de Milán, el cual consiste en el análisis de imágenes médicas, por ejemplo, tomografías, o bien, resonancias magnéticas.

“Queremos registrar imágenes -provenientes de diferentes fuentes- y alinearlas para tratar de extraer información, lo que igualmente resulta muy útil para los médicos”, indicó el investigador, quien en el 2013 ganó el Premio de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias en el área de ingeniería y tecnología.

Como ejemplo de lo anterior, mencionó que una imagen puede proporcionar información de ciertos órganos y otra imagen puede facilitar información de cómo están funcionando, la idea entonces es empatar ambas imágenes, analizar la información y generar de esta manera un mejor diagnóstico.

“Es como si tomáramos dos lentes con diferente polarización y quisiéramos ver lo mismo, de alguna forma no están perfectamente alineados. Por ejemplo, las tomografías hacen cortes transversales y lo que hacemos es alinear esos cortes para poder reconstruir el volumen completo -lo que se llama reconstrucción en tres dimensiones-, pero uno de estos requisitos es que debe hacerse con coherencia. El resultado es una imagen por computadora que permite tener un gráfico más completo, ya sea de cerebro o de pulmón, por mencionar dos casos”.

Daniel Campos Delgado comentó que la parte que le corresponde en esta investigación es procesar la información que les envían sus colegas de los pacientes que tratan en Italia para analizarlos. “Estamos en una etapa de exploración, en la que estamos definiendo los alcances para saber hasta dónde estas ideas pueden llegar a ser útiles e innovadoras”.

El integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, destacó que el reto del área de la ingeniería biomédica es hacer coincidir la ingeniería con la medicina, lo cual es posible utilizando sus respectivos lenguajes.