Dicen que el cuerpo humano es la máquina más perfecta jamás diseñada. Entender sus mecanismos y circuitos, y repararlos echando mano de la electrónica y otras técnicas es el objetivo de los ingenieros biomédicos.
Uno de los campos más prometedores de la ingeniería biomédica se centra en el desarrollo de sensores e instrumentación, aplicables a la clínica, en patologías y procesos muy distintos. Así ha quedado de manifiesto en la mesa redonda dedicada a esta materia durante el XXVI Congreso Anual de la Sociedad Española de Ingeniería Biomédica, celebrado el Valladolid.
El primero de los trabajos expuestos responde a la tesis de que medir la impedancia eléctrica puede evaluar el rechazo cardiaco en pacientes trasplantados. Esta investigación, presentada por Javier Rosell, de la Universidad Politécnica de Cataluña, se basa en la hipótesis de que "el rechazo produce edema y destrucción de la membrana celular, lo que modifica la impedancia eléctrica detectable mediante un electrocatéter".
Sería posible sustituir el método estándar, altamente invasivo al tratarse de una biopsia endomiocárdica, por otro que consiste "en analizar el nivel de rechazo mediante catéteres intracavitarios, con la ventaja de que el diagnóstico se puede hacer a tiempo real". Pero este método sigue siendo "algo invasivo y muy costoso".
Por ello están trabajando en una técnica "más económica, más sencilla y que no tenga que utilizar, por ejemplo, una sala de cateterismo".
Así, introduciendo una sonda esofágica es posible llevar los electrodos hasta el esófago para "pasar una gran cantidad de corriente por toda la zona ventricular".
Otro de los trabajos sobre la impedancia eléctrica ha sido el expuesto por Benjamín Sánchez, de la Universidad Politécnica de Cataluña. En su presentación ha quedado de manifiesto que las señales multiseno bilateral quasi-logarítmica (BQL) permiten caracterizar sistemas biológicos dinámicos mejor que otras de índole biomédica.
Sánchez ha explicado que "es necesario utilizar ráfagas de señal de ancho de banda grande para caracterizar, con un único disparo, todo el espectro de impedancia". Con ello, se evitan los efectos de modulación inducidos en la impedancia provocados por el movimiento mecánico del tejido biológico dinámico en estudio. Según esto, la señal BQL mejora "la relación señal-ruido a las frecuencias de interés sin que ello de lugar a estimulación nerviosa".
Asimismo, la caracterización in vivo de miocardio para detectar rechazo mediante catéter esofágico e in vitro de tejido artificial, obtenido a partir de células madre, para regenerar tejido de miocardio son algunas de sus aplicaciones.
Diseñar un electrodo óptimo que permita captar la actividad bioeléctrica generada en la cavidad abdominal es el objetivo del trabajo presentado en la misma mesa por Javier García-Casado, de la Universidad Politécnica de Valencia. Aún sin resultados concluyentes, este estudio se basa en la caracterización de la sensibilidad de los electrodos laplacianos ya que, según ha expuesto García-Casado, "su registro permite rechazar las componentes tangenciales de las fuentes eléctricas que llegan a la superficie del cuerpo y focaliza las componentes verticales".
Movimientos oculares
Otra de las propuestas presentadas es el Jazz Novo Sensor, un desarrollo centrado en el usuario y en el especialista en discapacidad, mínimamente invasivo, fácilmente configurable, que permite un registro multimodal y presenta una elevada frecuencia de muestreo para captar el movimiento del ojo. Joaquín Roca-González, de la Universidad Politécnica de Cartagena, ha presentado este nuevo dispositivo que permitiría la evaluación de las funciones cognitivas para mejorar el diagnóstico y personalizar así, la metodología terapéutica de niños con dificultades de aprendizaje.
Dicho hardware, basado en una "unidad muy ligera que se coloca como unas gafas", consiste en un sistema multimonitor que comprueba la ejecución de la prueba que presenta distintos paradigmas de estimulación. Según ha señalado Roca-González, "se diseñó un instrumento virtual para su explotación, de tal modo que el programa permite ver qué es lo que está captando el usuario y realiza la presentación de esos paradigmas". Asimismo, están desarrollando trabajos para estudiar la complejidad del movimiento ocular para detectar alteraciones en la capacidad lectora.
Eduardo Lage, de la Unidad de Medicina Experimental del Hospital Gregorio Marañón, de Madrid, ha presentado un tomógrafo multimodalidad (VrPET/CT) para animales de laboratorio, más económico "pero que mantiene el rendimiento de la máquina dentro de los márgenes razonables".
Para ello se ha reducido el número de detectores de tomografía y no se utiliza un anillo completo, "reduciendo el coste en detectores y electrónica". De esta manera, se ha desarrollado un sistema PET-TC comercial para realizar estudios in vivo con roedores de laboratorio muy útil "para el desarrollo de nuevos fármacos en la investigación biomédica básica".
Beatriz Peñalba. Valladolid 20/10/2008
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