Los ingenieros de la salud

Pocos meses antes de su muerte, ocurrida el 29 de julio de 2000, el doctor René Favaloro, en una entrevista con la Revista, decía: "En el próximo siglo tendría que haber un equilibrio entre el desarrollo tecnológico y el viejo humanismo, que siempre debió estar presente y que en ciertos aspectos se ha dejado de lado. El desafío del siglo XXI es: prevención, prevención, prevención. Yo no me canso de decirlo en todas las conferencias: dediquémonos a la prevención. La prevención viene achicando todos los factores de riesgo, como el tabaco, el alcohol, la falta de ejercicio, la dieta, mantener un peso normal. A los factores de riesgo hay que agregar, también, los fenómenos socioeconómicos. La pobreza aumenta la mortalidad. Como dice la OMS: si queremos arreglar la salud del mundo, arreglemos la pobreza. Y digo más: la prevención va a venir a través de la biología molecular, de la ingeniería genética, de la biotecnología. Ahí está el futuro de la medicina".

Las palabras del médico que desarrolló el bypass adquieren mayor dimensión entre la primera camada de egresados de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Favaloro –12 de un total de 24 que ingresaron en 1999–, porque ellos son la prueba visible y concreta de un sueño que nada tenía que ver con la utopía.

Si la biología molecular y la ingeniería genética están en pleno avance, la ingeniería biomédica se presenta ahora como punta de lanza de otro escenario de la medicina que, por lo que se observa y se explica, va camino de transformar la salud de la gente.

El magister ingeniero Franco Pessana, secretario académico de la facultad, investigador y director del Departamento de Tecnología de la Información, cuenta que muchos de los proyectos finales de estos flamantes ingenieros "han tenido una impronta inmediata en lo que es la clínica o en un método preventivo de diagnóstico".

¿De qué se trata? La bioingeniería –carrera que se cursa en varias universidades del país– es una ciencia relativamente nueva, que surge de la aplicación de los conocimientos de la ingeniería a las ciencias biológicas. El resultado conseguido, normalmente, no puede obtenerse dentro de la estructura de cada disciplina por separado. La ingeniería biomédica, por su lado, es la aplicación de la ingeniería a la medicina en estudios con base en el cuerpo humano y en la relación hombre-máquina, para proveer la restitución o sustitución de funciones y estructuras dañadas y para proyectar y luego construir instrumentos con fines terapéuticos y de diagnóstico. Esta es la rama de la bioingeniería en la que se verifica más directamente el impacto entre la medicina y la ingeniería.

La buena noticia es que todo esto está presente en la Argentina. El doctor ingeniero Ricardo Armentano, decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Favaloro, aclara: "Este es un proceso evolutivo. Nosotros participamos con nuestras facultades hermanas en diversas provincias. Ellos tienen una estructura de carreras que apunta a la bioingeniería; es una amplitud tal vez mayor de conocimiento en lo que hace al área biológica. Nosotros buscamos que nuestros ingenieros sean, por ejemplo, ingenieros biomédicos (una de las ramas), con una diferencia en la formación: primero son ingenieros, formados en tres años de ciencias básicas, a la usanza de lo que era el Instituto Balseiro. Tienen una versatilidad que les permite orientarse rápidamente a los nuevos desafíos. Esa es una particularidad de nuestros ingenieros biomédicos. Además, como cursan tres años sin definir todavía su especialidad, a partir de allí pueden hacer ingeniería biomédica (bioingeniería), pueden orientarse hacia la computación o a la computación biomédica (que es a lo que estamos apuntando ahora) o a la física médica.

–¿Qué tarea desarrolla cada ingeniero en su especialidad?

–Un ingeniero biomédico trabaja y crea equipos y procedimientos para mejorar el diagnóstico y el entendimiento de los profesionales de las ciencias biomédicas. Una aplicación típica es, por ejemplo, hacer un nuevo método de diagnóstico no invasivo para detectar una enfermedad precozmente: saber si a un individuo que hoy tiene entre 20 y 30 años se le desatará tal o cual enfermedad a los 60. Un ingeniero en física médica es un ingeniero orientado hacia la terapia de radiación. Es aquel que a través de los conceptos de la física nuclear permite el desarrollo y la concepción de equipos y procedimientos en terapia radiante, orientados al tratamiento del cáncer u otras enfermedades, donde siempre es necesario gobernar los procesos de la física nuclear. Y un ingeniero en computación no sólo desarrolla software y lenguaje de programación, porque su fin último puede ser el de las ciencias biomédicas, es decir, formar procedimientos y software orientado a aumentar la potencia de cálculo en el diagnóstico, en las bases de datos para pacientes, en el manejo de la informática en general y en el control de dispositivos que son computacionales. Los que se dedican a crear órganos artificiales son ingenieros biomédicos. Lo es, por ejemplo, quien diseña un corazón artificial.

–Esta es la primera generación, pero la de bioingeniería es una carrera con algunos años.

–Claro, en Paraná comenzó en los años 80, y creo que fue la primera en América latina. En Europa, carreras de grado prácticamente no hay. Son de posgrado. Pero quiero dejar bien en claro que estamos hablando de tres abordajes muy marcados: la ingeniería biomédica, que tiene su equivalente en la bioingeniería, es muy nueva, pero tiene 25 años. En cambio, las otras dos orientaciones, ingeniería físico-médica e ingeniería en computación, se han empezado a dictar acá hace apenas cinco años. Son carreras no tradicionales.

Hecho en casa

Simulador de pulmón para la adquisición de parámetros respiratorios; simulación de la fricción sanguínea; medidor de velocidad sanguínea; desarrollo de un sistema informático para el manejo y análisis de datos biomédicos; éstos son algunos de los proyectos finales que los flamantes bioingenieros debieron presentar al finalizar su carrera. Algunos de ellos ya se están aplicando en clínica médica, y son, además, desarrollos únicos en la Argentina y en América latina.

El pulmón artificial, denominado simulador de pulmón para la adquisición de parámetros respiratorios, fue creado por Fernando Avila, Pablo Bustos, Bruno Padulo y Javier Picón, de la carrera de Ingeniería Biomédica. Se trata de un órgano artificial externo diseñado para entrenar al médico. Es un fuelle mecánico construido en acrílico que tiene una serie de dispositivos por medio de los cuales se puede simular un paciente. Con este sistema es posible determinar si la insuficiencia proviene de un broncoespasmo o de una neumonía y si ya alcanzó un paro respiratorio. Conocidos estos datos, el profesional podrá saber en detalle qué modo de ventilación necesita el paciente. Tras ser conectado con un respirador, luego, en una computadora y mediante un software especial, se pueden observar los distintos parámetros ventilatorios gracias a la medición de curvas de presión, volumen, flujo. Hasta ahora no se podían establecer con esta precisión las causas de la insuficiencia respiratoria y, por lo tanto, cuál de los quince modos de ventilación utilizar para contrarrestar los efectos de un pulmón comprometido.

Otro desarrollo está vinculado con la estimulación de fricción sanguínea: Pablo Luna, de la carrera de Ingeniería en Computación, diseñó el programa en 2004. La simulación numérica de fluidos –así se llama– consiste en estudiar y simular por software el flujo de sangre y la interacción de la ésta con la pared de la arteria coronaria izquierda en pacientes con riesgo cardiovascular. El objetivo es que el médico pueda ingresar en la computadora datos de la geometría de las arterias del paciente y simular el flujo para poder predecir una posible enfermedad o ver su evolución y prevenir.

Un año y tres meses de trabajo les llevó a Lilian Mariani, Mariano Skumanic y Manuel

Sztejnberg, de la carrera de Ingeniería en Física Médica, concluir su ambicioso proyecto, que bautizaron detector autoenergizado, implantable en pacientes sometidos a terapia por captura neutrónica en boro, para medición de flujo neutrónico en tiempo real.

Lilian lo explica así: "A un paciente con cáncer se le inyecta una solución con boro, que es un elemento químico. El boro es captado por el tejido canceroso (no por el sano), y cuando se irradia con neutrones la zona tumoral se produce una reacción nuclear: el boro captura un neutrón y su núcleo se divide en dos partículas de alta energía (como si estallara) que salen despedidas con muy alta energía y destruyen la célula cancerosa. El recorrido de estas partículas es del orden del tamaño de una célula. Entonces, el daño está localizado. No dañará las células sanas que rodean el tumor. Lo que hicimos fue un detector para captar el haz de neutrones, a fin de poder determinar la dosis de neutrones que está llegando al paciente. Y esto es importante porque permite controlar la dosis de radiación que se le da al paciente. La ventaja del detector que hicimos es que permite determinar la dosis instantáneamente. A medida que el paciente se está radiando se puede ir determinando la dosis que recibe. De ese modo es posible corregir parámetros y optimizar el tiempo de tratamiento".

Carreras con futuro

• Ingeniería Biomédica
  
  Diseño, construcción y evaluación de dispositivos innovadores para diagnóstico, tratamiento y reemplazo de órganos vitales. Aporte de soluciones integrales que incluyan adquisición, procesamiento y análisis de señales e imágenes médicas.

• Ingeniería en Física Médica
  
  Diseño y desarrollo de quipamiento de diagnóstico y tratamiento con radiaciones ionizantes, ultrasonido, láseres y tecnologías magnéticas. Administración y asesoramiento en tecnología nuclear. Supervisión, coordinación y control de calidad y seguridad en áreas de medicina nuclear.

• Ingeniería en Computación
  
  Diseño, desarrollo y gerenciamiento de proyectos basados en sistemas de computadoras y microprocesadores. Diseño e implementación de soluciones computacionales con conectividad a través de redes, contemplando aspectos de seguridad informática.

Para saber más:

• www.favaloro.edu.ar

Por Jorge Palomar

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