Sistema de Adquisición y Procesamiento de la Señal Electrocardiográfica para la Detección Temprana de Pacientes Chagásicos
Responsable: Nelson Dugarte
A continuación se presenta una entrevista realizada al Ingeniero Nelson Dugarte responsable del proyecto “Sistema de Adquisición y Procesamiento de la Señal Electrocardiográfica para la Detección Temprana de Pacientes Chagásicos”, apoyado y acompañado por nuestra Institución a través del Programa de Promoción al Conocimiento Libre (PPCL), desde el año 2007.
Luz Mairet: ¿Cuáles son los motivos que lo impulsaron a desarrollar el proyecto?
En la motivación hay tres factores importantes:
En primer lugar, el deseo de que exista una tecnología desarrollada aquí en el país, nuestro país, para alcanzar nuestra independencia tecnológica; eso no se ha logrado, porque, por ejemplo, cuando uno intenta hacer un desarrollo existe la limitante de traer componentes del exterior. Algunas personas dicen “Oye eso no es tecnología propia porque están utilizando condensadores de afuera”, bueno, entonces si yo diseño un carro tampoco sería tecnología propia porque estoy utilizando cauchos de empresas extranjeras, o estoy utilizando un motor de China, o estoy utilizando engranajes para la caja traídos de Japón. No podemos construir todo, absolutamente de todo, lo que interesa es aprovechar lo que ya existe y desarrollar las nuevas tecnologías. Entonces, una de las primeras motivaciones es esa, indudablemente, el deseo por el desarrollo de esta tecnología.
En segundo lugar, el equipo que desarrollé con el financiamiento de CENDITEL surge como una necesidad ante uno de los flagelos que hoy es principal causa de muerte en el mundo: las enfermedades cardiovasculares. Casi el 50% de las muertes en el mundo se deben a enfermedades del sistema circulatorio, y de esas, más del 30% son enfermedades cardiovasculares; la cardiopatía esta haciendo desastres. Pero adicionalmente a eso hay enfermedades como el Mal de Chagas que matan de forma silente. Uno por ejemplo escucha se murió ese muchacho ¿de qué? de un paro cardíaco pero ¿por qué si tenía 24 años, era un muchacho joven, trabajador del campo, fuerte? Eso da mucho que pensar. Si le hacen un análisis es casi seguro que esa persona murió de Mal de Chagas, deficiencia cardiovascular que le llevo a un paro, pero la persona no sabía que tenía esa enfermedad. El pito o chipo que es el medio transmisor (aunque ahora se están investigando otros animales que pueden ser también transmisores) le picó a esa persona y portó la enfermedad a otras. Antes se pensaba que era una enfermedad portada por el armadillo, ahora se sabe que no es así, es una enfermedad que puede ser portada por perros, gatos, caballos y parece que hasta por vacas, animales que viven alrededor del ser humano. ¿Por qué? Porque a ellos, al igual que al ser humano, el chipo le pica y deja sus heces ahí, y al sentir comezón se rascan y se inoculan el parásito (Tripanosoma cruzi). Si se consigue en animales domésticos, la posibilidad de transmisión al humano es inmediata, se calcula que, solamente en Latinoamérica hay más de 20 millones de personas con Mal de Chagas y la mayoría no saben que son portadores de la enfermedad, pues de esos casos los conocidos son menos de 4 millones. Y ya la población de riesgo no sólo es la población campesina, como se pensaba antes, sino que ahora se están consiguiendo muchos enfermos también en la ciudad, los chipos están cambiando su forma de hábitat. Esa es la segunda motivación, la necesidad de estudiar enfermedades cardiovasculares de una manera detallada, eso lleva al desarrollo de un sistema integral de adquisición de la señal electrocardiográfica en el computador.
La Organización Mundial de la Salud considera el Mal de Chagas como uno de los mayores flagelos de América Latina, al punto que ya es una endemia. Se calcula que en 2008 esta enfermedad mató a más de 10.000 personas (Fuente: http://www.who.int/es/index.html).
La tercera razón es que el Profesor Rubén Medina me propuso iniciar este desarrollo como proyecto de investigación de mis estudios de doctorado y como ese es mi ámbito de trabajo yo le dije que sí, que esa es mi función en el laboratorio donde trabajo, desarrollar equipos de alta tecnología con el interés de tener tecnología propia. Mi tercera motivación fue esa, hacer este trabajo como mi tesis doctoral. Empezamos con el análisis de los trabajos de investigación que trataran sobre el tema a nivel mundial y con el acopio de información determinamos que se podría lograr el cumplimiento de los objetivos. Se comenzó a investigar cómo se podía amplificar la señal electrocardiográfica, se habló con los cardiólogos para saber cuáles son los requerimientos críticos que ellos necesitan, se conversó con los expertos en Mal de Chagas para que nos explicaran este tipo de enfermedad, cuáles eran los requerimientos, en fin, el acopio de información que se ha hecho durante todo el desarrollo del proyecto. Es una investigación compleja, cada día surgen nuevas ideas, nuevos detalles que no se habían previsto, que no se habían observado y eso pues, lleva al mejoramiento, sobretodo en la parte de análisis de la señal electrocardiográfica de alta resolución (ECGAR) y en el software de aplicación.
Luz Mairet: ¿En qué lugar desarrolla el proyecto?
Yo trabajo en el Laboratorio de Instrumentación Científica (LIC) de la Universidad de Los Andes (ULA), adscrito a la Facultad de Medicina, y estoy asesorado por el Grupo de Ingeniera Biomédica de la ULA (GIBULA) adscrito a la Facultad de Ingeniería. El LIC fue creado hace más de cuarenta años con la intención de dar mantenimiento a equipos médicos especializados y GIBULA es ente formador de personal de alto nivel en los estudios de postgrado. Un equipo médico no se repara como se repara un televisor, o se repara un nevera, etc. Si un equipo médico falla cuando se está utilizando, puede poner en riesgo la vida de la persona. Si un equipo médico está mal calibrado cuando se usa para el diagnóstico va a dar resultados erróneos y eso conduce a daños al paciente en cuanto a medicamentos, tratamientos, terapias, etc. Debido a la capacidad técnica que se fue formando en el laboratorio se abrieron los campos de desarrollo ¿por qué los y no sólo el campo? Porque aquí se trabaja desde diseño electrónico básico (incluye diseño de software y de hardware) hasta diseño de micromecánica. En mi caso, soy jefe de taller en el LIC, y a pesar de que soy ingeniero biomédico, con pregrado en electrónica, también soy metalmecánico, trabajo con tornos, fresadoras, instrumentación mecánica, soldaduras de todo tipo: hierro, acero, aluminio, acero inoxidable, bronce, plata, etc.; todos esos campos permiten el diseño y el ensamblado de equipos en el campo multidisciplinario. Pero lo más importante en el desarrollo de este tipo de instrumentos es el trabajo en equipo, donde yo cuento con el apoyo del personal del LIC y de GIBULA, y de la misma forma, colaboro con los desarrollos que realizan mis compañeros.
Luz Mairet: ¿Cuáles son las características más resaltantes del equipo que usted ha desarrollado?
El aparato que estamos diseñando es el equivalente a tener ocho electrocardiógrafos acoplados en un solo aparato, es más pequeño que un electrocardiógrafo comercial y puede costar la mitad de lo que cuesta uno de calidad.
El equipo es una gran solución en comparación con los equipos que se tienen actualmente en cualquier Unidad de Cardiología de los Hospitales de nuestro País. Algunas de las características de funcionamiento, en comparación con los instrumentos comerciales, son las siguientes:
Los electrocardiógrafos comerciales hacen adquisiciones de una a tres derivaciones, mientras que nuestro equipo hace adquisiciones de doce derivaciones.
El instrumento que desarrollamos tiene un software que hace un cálculo inmediato de algunos parámetros como: QT, QT corregido, variabilidad del RR, etc., que normalmente realiza el cardiólogo midiendo y calculando a mano sobre el trazo de 5 centímetros de ancho del papel estándar del ECG.
Los médicos necesitan usar una lupa para estudiar la señal que dibujan en papel los equipos comerciales, mientras que en nuestro caso el médico tiene la imagen registrada en un archivo que puede observar en tamaño ampliado sobre la pantalla de su computadora, incluso se podría proyectar en un video beam.
Los equipos comerciales hacen un registro en papel termosensible que se altera con el tiempo, se va borrando y no permite hacer estudios con información impresa de hace tres años o menos, mientras que con nuestro equipo todo queda registrado en la computadora, no se borra, todo se graba.
En los estudios tradicionales se adquieren tres o cuatro latidos del corazón porque el papel es muy caro, el médico hace el registro lo mas pequeño posible por el alto costo. Pero en este caso, la imagen es digital, se pueden tomar todos los registros necesarios y después seleccionar lo que desea imprimir, con una mejor calidad de imagen, y en papel bond utilizando cualquier impresora para computador.
Cabe destacar que nuestro sistema incorpora una base de datos donde se almacena el expediente de Historia médica digital adjunto a las adquisiciones que se realizan en cada consulta. Esto permite llevar un control inmediato sobre todo el expediente médico aplicado a cardiología, de todos los pacientes del centro médico donde se utilice y además facilita su aplicación en telemedicina para interconectarce en red con todo el mundo. Sólo imagine la utilidad que representa que un médico ubicado en el pueblo de Los Nevados, en Mérida, consulte un diagnostico con el mejor cardiólogo de Francia para salvar la vida de un niño…
Además de ello el software de nuestro equipo está desarrollado en software libre con lenguaje de programación python. Tanto la adquisición de datos del paciente como su historia médica quedan almacenados en una base de datos. También se le han incorporado funcionalidades que permiten obtener una lectura directa de amplitud y tiempo de la señal, gran capacidad en análisis y excelente presentación gráfica, y lo mas importante, es que este instrumento se desarrolla en función de nuestras necesidades y puede ser modificado y mejorado según la reciprocidad que incorporen nuestros médicos investigadores.
Luz Mairet: ¿Por qué cree usted que el conocimiento generado en este proyecto debe ser público?
Cuando el equipo se llevó a Argentina para obtener la certificación, fue sometido a las pruebas necesarias y los resultados fueron excelentes. Ellos querían que les dejara el equipo para seguir probándolo, pero se les construyó uno y se les envío, y luego dijeron que querían reproducirlo y hacer una compañía donde yo tendría una participación económica importante, ¡eso es muy rentable!, estamos hablando de varios miles de dólares, pero ese no es el interés para el cual fue, desde un principio, diseñado. Yo no lo diseñé con intereses económicos, si no ya lo hubiese vendido y me habría retirado, lo que se quiere es que el desarrollo llegue a la mayoría de la población, y si esto lo patenta una empresa privada eso va a ser sacado al comercio a un costo elevado. Yo lo que deseo es que el proyecto se multiplique, que se hagan mil (1000) prototipos y que se coloque uno en cada Centro de Diagnóstico Integral (CDI), y en cada hospital, pero eso no se ha hecho. Por ahora todavía tengo fe de que el equipo se puede llevar a su aplicación social de forma económica.
Luz: ¿Cómo se encontró usted con CENDITEL? ¿Cómo tuvo conocimiento de la existencia del Programa de Promoción al Conocimiento Libre?
Inicialmente se había hecho la propuesta como tesis doctoral peroen el desarrollo de un prototipo de tecnología de punta se gasta mucho más de lo que cuesta el producto terminado, entonces comenzamos a indagar ¿quién nos podía financiar? Intentamos con el Consejo de Desarrollo Científico, Tecnológico y Humanístico (CDCHT) de la Universidad de los Andes y nos dieron un pequeño aporte y, bueno, necesitábamos componentes, equipos y muchas otras cosas para lo cual este aporte no era suficiente. Cuando comencé mi doctorado hice la solicitud a la Misión Ciencia, la cual consistía en la beca de 1400 Bs. mensuales y una subvención cuyo monto ascendía a 120 mil Bs. para el desarrollo del proyecto. La Misión Ciencia respondió favorablemente a la beca, pero comenzaron a pasar los meses y yo sólo recibía la beca pero no la subvención. El dinero no alcanzaba para comprar componentes, yo tomaba eso y parte de mi salario para comprar lo que podía. La máquina para soldadura superficial, el osciloscopio, un microscopio para ver los detalles en las tarjetas a nivel micro, etc.; todo eso implicaba recursos y eran equipos necesarios, sin ellos no se hubiese hecho el desarrollo, sólo tenía la computadora. Misión Ciencia aportaba la beca, pero no aportaba el dinero necesario para el desarrollo del proyecto, de hecho nunca lo aportó. Luego de esto, hice la solicitud en muchos lugares: Fundacite-Mérida, Caracas, hasta en el exterior.
Posteriormente el profesor Rubén Medina tiene conocimiento de que CENDITEL está empezando operaciones y que va a iniciar un programa de apoyo para proyectos. CENDITEL respondió favorablemente, se hicieron los trámites administrativos y llegaron los primeros recursos con los cuales se compraron componentes y equipos para desarrollar el proyecto.
Luz Mairet: ¿Ha tenido receptividad el equipo entre los médicos?
La recepción ha sido muy buena, de hecho hay médicos cardiólogos que están muy interesados en que este equipo sea llevado y puesto en funcionamiento en la unidad de cardiología del hospital universitario de los andes (IAHULA), pero aún lo estamos probando. Posiblemente en septiembre podamos llevarlo listo, funcional y con su software terminado. La idea es llevar el segundo prototipo, el mejorado, para hacer la validación.
Esta entrevista da cuenta de un proyecto con alta pertinencia social pues persigue atacar uno de los problemas de salud que afectan a nuestra sociedad. Por otro lado debe resaltarse el desínteres económico con que el responsable del proyecto lo ha desarrollado. Es nuestra mayor aspiración que el Estado venezolano conozca y replique este proyecto por el bien común que representa.