Luciérnaga
Colaboración científica y tecnológica entre UAEH y UAEM en pro de la salud

En materia de salud la prevención es la mejor y más barata “medicina”. Para ello se requieren recursos humanos y técnicos que puedan auxiliarse de instrumentos tecnológicos accesibles, pero al mismo tiempo preciso.

Con ese objetivo, dos investigadores de distintas áreas del conocimiento e instituciones, sumamos intereses y experiencia en tres proyectos para desarrollar dispositivos que apoyen a la detección temprana de señales de una posible afección a su salud.

Somos Azucena Eunice Jiménez Corona, doctora en Ciencias biomédicas por la Universidad Nacional Autónoma de México y profesora investigadora en la Escuela Superior de Huejutla de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), y Rigoberto Martínez Méndez, doctor en Ciencias en Ingeniería Biomédica por la Universidad de Chiba, en Japón y profesor investigador en las facultades de Ingeniería y Medicina de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM).

Los proyectos de investigación donde colaboramos investigadores y estudiantes de ambas instituciones de educación superior cuentan con la aprobación del Comité Bioético con sede en el Instituto de Ciencias de la Salud (ICSa) de la UAEH.

Dispositivo portable para la medición del equilibrio

Las personas mayores de 40 años de edad pueden presentar, por diversas causas, pérdida gradual o total del equilibrio y una caída puede significar condicionar de manera relevante su calidad de vida.

El proyecto titulado “Evaluación del riesgo de caídas en sujetos de 40-75 años, por la pérdida gradual o total del equilibrio y su correlación con el estado de salud” tiene como objetivo desarrollar un dispositivo portable que permita la medición del equilibrio.

Existen aparatos como los estabilómetros y plataformas de fuerza capaces de detectar cambios muy pequeños en la alteración del equilibrio, que suelen usarse para evaluar equilibrio en pacientes con enfermedad de Párkinson, demencia senil, riesgo de caída, entre otros, pero son equipos costosos. La figura 1 muestra uno de estos equipos de la marca Biodex.

El dispositivo propuesto para el presente proyecto fue desarrollado en la Facultad de Ingeniería de la UAEM y presenta diversas ventajas con respecto a los equipos comerciales. Las principales son, su peso que es de 3.5 kilos con tamaño similar a una báscula pequeña, operará con baterías para más de 8 horas de uso continuo, tendrá capacidad para almacenar datos por varios meses, tomará solo dos minutos tener resultados y su costo aproximado será de cinco mil pesos. En la figura 2 se muestra el equipo diseñado.

La forma de uso es muy simple, el paciente solo debe pararse sobre la plataforma, como se muestra en la figura 3, y mantenerse de esa manera durante 60 segundos. Después el mismo dispositivo le indica, mediante un sonido, que debe cerrar los ojos.

La información sobre su equilibrio se almacena en forma de señales de desplazamiento. La variable de medición se conoce como Desplazamiento del Centro de Presión, mejor conocido como CoP, y las gráficas obtenidas de estas señales se les conoce como estatocineciogramas. En la figura 4 se muestran ejemplos de estos estatocineciogramas para diferente tipo de poblaciones bajo diferentes condiciones.

Detección de bilirrubina en el ojo para indagar salud del hígado

Un segundo proyecto de investigación derivado de la colaboración entre las universidades de Hidalgo y el Estado de México es desarrollar un dispositivo electrónico que permita determinar niveles de bilirrubina en el ojo. ¿Por qué es importante este indicador? Porque revela estado de salud del hígado.

Actualmente la enfermedad hepática que presenta mayor tasa de incidencia a nivel nacional, es la cirrosis hepática alcohólica con 3.2 casos por cada 100 mil habitantes. Por otro lado, el Sistema Nacional de Salud reportó 2 mil 263 brotes de hepatitis A, B y C en el periodo de 2016 a 2020. El estado de Hidalgo se encuentra en tercer lugar con un total de 124 casos durante el mismo periodo. Uno de los posibles síntomas de esta patología es la elevación de bilirrubina en el cuerpo.

El proyecto, titulado “Determinación de los niveles de bilirrubina en la esclerótica del ojo humano, por medio del uso de un dispositivo electrónico en sujetos de 40 a 75 años”, se propone el uso de un sistema electrónico capaz de adquirir imágenes de ambos ojos en un ambiente controlado de iluminación de manera rápida, fácil y sin ninguna molestia para el paciente. A partir de estas imágenes y de estudios serológicos, mediante un análisis posterior, se pretende desarrollar un modelo matemático basado en inteligencia artificial que permita inferir el nivel de bilirrubina en la sangre a partir de dichas imágenes. La información será un auxiliar para el diagnóstico temprano de enfermedades relacionadas con daño hepático.

El estudio a nivel clínico se llevará a cabo con pacientes de la Clínica Hospital ISSSTE de Huejutla “Dr. Daniel Salazar Fernández”. El dispositivo tiene una estructura externa similar a unos googles o lentes de realidad virtual, pero en su interior cuenta con dos cámaras y fuentes de luz blanca regulables. La figura 5 muestra sus características.

Identificar y medir el estrés en mujeres lactantes

La lactancia materna promueve el contacto físico con el lactante y la creación del vínculo afectivo. Sin embargo, en ocasiones las madres llegan a experimentar diferentes síntomas que refieren al estrés durante la lactancia lo que puede derivar en un distanciamiento con su hijo o hija.

En este proyecto planteamos el monitoreo de señales fisiológicas comúnmente asociadas al estrés, como son frecuencia cardiaca, sudoración y temperatura; y evaluarlas antes, durante y después del amamantamiento para identificar si existe algún cambio apreciable en estas señales y, por tanto, en el nivel de estrés o ansiedad.

Se caracterizará una muestra poblacional de mujeres lactantes derechohabientes de la Clínica Hospital ISSSTE Huejutla. El equipo tecnológico empleado para esta medición es un dispositivo electrónico, portable, inalámbrico y no invasivo, desarrollado por investigadores de la UAEM. Los resultados de este estudio permitirán implementar estrategias de salud preventiva para mejorar las condiciones de salud de la madre con el fin de intervenir de manera oportuna.

El proyecto se titula “Determinación del grado de estrés en mujeres lactantes, como un factor condicionante en la práctica de la lactancia materna” y consiste en un circuito electrónico para detectar y registrar las señales biológicas, el cual estará al interior de una diadema donde se podrán registrar, procesar y almacenar los datos de interés.

Debido a que todo el sistema electrónico está embebido en una diadema, es muy poco molesto para las usuarias y les permite realizar sus actividades normales sin interferir en sus movimientos, como lo muestra la figura 6 Las señales adquiridas serán almacenadas en una tarjeta SD insertado en el mismo aparato y después serán procesadas para correlacionarse con el nivel de estrés de las pacientes.

De esta manera se podrán correlacionar cada una de las bioseñales con la actividad que estuviera realizando la paciente en cualquier momento. En la figura 4 se muestra un ejemplo de las señales tomadas de un sujeto durante diferentes actividades.

¿Quién es…?

Azucena Eunice Jiménez Corona es doctora en Ciencias biomédicas por la Universidad Nacional Autónoma de México. Sus áreas de conocimiento son las ciencias biomédicas, como la bioquímica, fisiología, biología celular y molecular, biología estructural, proteómica y glicobiología.

Sus líneas de investigación están dirigidas a la evaluación de diferentes biomarcadores expresados de manera temprana en diferentes trastornos metabólicos y de nutrición en sujetos adolescentes.

Actualmente cuenta con el reconocimiento de Profesora con Perfil Deseable por la SEP-PRODEP. Ha publicado seis artículos de investigación científica y seis artículos de divulgación en revistas de circulación internacional indizadas y arbitradas.

¿Quién es…?

Rigoberto Martínez Méndez es doctor en Ciencias en Ingeniería Biomédica por la Universidad de Chiba, en Japón. Es profesor en las facultades de Ingeniería y Medicina de la Universidad Autónoma del Estado de México.

Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, nivel 1; así como del Institute of Electrical and Electronics Enginneers, de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Biomédica (SOMIB) y ha recibido el reconocimiento de Profesor con Perfil Deseable por la SEP-PRODEP.

Sus principales líneas de investigación son la bioinstrumentación y el desarrollo de sistemas electrónicos portables para el monitoreo de salud y sistemas de rehabilitación. Derivado de estos intereses ha publicado tres capítulos de libro, 18 artículos en revistas internacionales, más de 28 artículos en conferencia nacionales e internacionales. Ha participado en 11 proyectos con financiamiento y ha solicitado tres patentes, de las cuales una ya ha sido otorgada.