Equipos biomédicos computadorizados


Equipos biomédicos computadorizados

Introducción

Reparar el cuerpo humano a través de minúsculos técnicos de reconstrucción celular; inducir la producción de bioquímicos específicos o la liberación de fármacos concretos para un paciente a nivel atómico; visualizar el interior del cuerpo humano a través de imágenes tridimensionales fidedignas o interconectar bases de datos médicas distantes, son algunos de los sueños que la Medicina tuvo durante el siglo XX y que hoy cada día más se van haciendo realidad.

La influencia de las altas tecnologías en las investigaciones de Física y Química; las innovaciones tecnológicas en el desarrollo de nuevas aplicaciones informáticas y los avances comunicacionales implementados a través de la Internet, constituyen un esfuerzo sinérgico que ha logrado transportar a la Medicina a terrenos que una vez fueron dominio de la ciencia ficción.

Es así como la Medicina sinérgica aprovecha al máximo todas y cada una de estas innovaciones puestas a su servicio, para lograr una clínica mucho más asertiva, procedimientos menos invasivos, investigaciones más profundas y detalladas y sobre todas las cosas, generar mayores beneficios para quienes son la razón de ser de esta disciplina: los seres humanos.

Cirugía virtual

Antecedentes históricos

El concepto de máquinas automatizadas se remonta a la Antigüedad, con mitos de seres mecánicos vivientes. Los autómatas, o máquinas semejantes a personas, ya aparecían en los relojes de las iglesias medievales, y los relojeros del siglo XVIII eran famosos por sus ingeniosas criaturas mecánicas. El primer robot controlador realimentado fue el regulador de Watt, inventado en 1788 por el ingeniero británico James Watt. Este dispositivo constaba de dos bolas metálicas unidas al eje motor de una máquina de vapor y conectadas con una válvula que regulaba el flujo de vapor. A medida que aumentaba la velocidad de la máquina de vapor, las bolas se alejaban del eje debido a la fuerza centrífuga, con lo que cerraban la válvula. Esto hacía que disminuyera el flujo de vapor a la máquina y por tanto la velocidad. El control por realimentación, el desarrollo de herramientas especializadas y la división del trabajo en tareas más pequeñas que pudieran realizar obreros o máquinas fueron ingredientes esenciales en la automatización de las fábricas en el siglo XVIII. A medida que mejoraba la tecnología se desarrollaron máquinas especializadas para tareas como poner tapones a las botellas o verter caucho líquido en moldes para neumáticos. Sin embargo, ninguna de estas máquinas tenía la versatilidad del brazo humano, y no podían alcanzar objetos alejados y colocarlos en la posición deseada. El desarrollo del brazo artificial multiarticulado, o manipulador, llevó al moderno robot. El inventor estadounidense George Devol desarrolló en 1954 un brazo primitivo que se podía programar para realizar tareas específicas. En 1975, el ingeniero mecánico estadounidense Victor Scheinman, cuando estudiaba la carrera en la Universidad de Stanford, en California, desarrolló un manipulador polivalente realmente flexible conocido como Brazo Manipulador Universal Programable (PUMA, siglas en inglés). El PUMA era capaz de mover un objeto y colocarlo en cualquier orientación en un lugar deseado que estuviera a su alcance. El concepto básico multiarticulado del PUMA es la base de la mayoría de los robots actuales.

Ejemplos de robots

El Proyecto Da Vinci: nació en Montain View CA, USA en Intuitive Surgical Inc. como un estudio aleatorio, prospectivo y controlado concurrentemente y se realizó del 27 de julio al 27 de octubre de 1998 en el hospital Torre Médica en México DF. Se reclutaron 475 pacientes, de los que se seleccionaron 250, 121 con litiasis biliar y 129 con enfermedad por reflujo gastroesofágico. Se distribuyeron entre 4 equipos quirúrgicos, integrados por los Drs. Barry Gardiner de Oakland, Calif., Alan White de Tacoma, Washington, Guy Bernard Cadiere de Bruselas, Bélgica y Adrián Carbajal de México, asistidos por los Drs. Javier Benítez, José Medina, Mark Vertruyen y Enrique Núñez. Cada equipo realizó 62 cirugías en promedio, 50 % con el sistema Intuitive de tele presencia y 50 % con cirugía Laparoscopia convencional. Mortalidad 0.4 % (0.4-0.8 %); morbilidad 2.08 % (1.6-5.0 %). La clasificación, logística, la comparación entre cirugía asistida por robot y laparoscopia convencional, el análisis de morbimortalidad, un protocolo de anestesia y el seguimiento a 1,3,6,12,18 y 24, representan el cuerpo del primer estudio científico en el mundo con equivalencia estadística de resultados entre ambas modalidades VS los estándares de calidad conseguidos hasta 1998.

El Proyecto Zeus nace en Goleta CA, USA en Computer Motion en 1997 como un estudio aleatorio, prospectivo y controlado concurrentemente y se concreta del 24 de Sept. al 20 de nov. 2001 en el hospital Torre Medica, al reclutar 502 pacientes y seleccionar e intervenir 222 pacientes de colecistectomia y funduplicacion de Nissen 3600 laparoscopicas 116 con el sistema Zeus de tele presencia, y 108 con laparoscopia convencional, por los Drs. Adrián Carbajal como investigador principal, y los Drs. Enrique Núñez, Alan White, y Carlos Gracia, como cirujanos investigadores y los Drs. José Mendoza, Javier Benítez, Oscar Orozco y Salvador Valencia como cirujanos investigadores asociados. Morbilidad 0.9 % (1.6-5.0 %), mortalidad 0.0 % (0.4-0.8 %). Los resultados demuestran equivalencia estadística en ambos procedimientos.

Aplicaciones de la Cirugía Robótica

Durante siglos, el progreso de la cirugía y los médicos que trabajaron en su desarrollo, se vieron ensombrecidos por el halo de lo ilegal. Las posibilidades de experimentar sobre el cuerpo humano vivo se limitaban a las ocasiones en las que un paciente se veía en la necesidad de recibir cuidados médicos que implicasen la intervención quirúrgica. Por otro lado, recuperar cadáveres para el estudio anatómico era profanación, lo cual impedía el avance de lo que paradójicamente redundaría en beneficio para el ser humano: la cirugía per se.

Hoy no podemos desvincular la idea del estudio de la Medicina y la Cirugía sin la práctica anatómica sobre sujetos de estudio que han donado sus cuerpos en beneficio del desarrollo y avance de la ciencia. Sin embargo, aún nos encontramos alejados de las condiciones ideales en el perfeccionamiento de los estudios y la práctica quirúrgica.

El entrenamiento habitual de los cirujanos en los procedimientos quirúrgicos, en la actualidad, se realizan mediante la utilización de cadáveres, animales vivos o intervenciones quirúrgicas reales guiadas por expertos. A pesar de estas ventajas, aún hay consideraciones en contra de estos procedimientos.

Durante la última década, se han comenzado a desarrollar herramientas que buscan mejorar, no sólo la manera en que se entrenan las destrezas del cirujano, sino reducir al mínimo los riesgos operatorios como resultado de la práctica quirúrgica sobre la simulación de las condiciones físicas y patológicas del paciente tipo. Es así como se han desarrollado los Sistemas de Simulación Quirúrgicos (SSQ).

Distintos centros de investigación a nivel mundial se han dedicado a la tarea de desarrollar sistemas programáticos capaces de simular a través de realidad virtual, condiciones similares a las que podría enfrentarse dentro del desarrollo profesional un cirujano.

Cascos con viseras a través de las cuales se proyectan imágenes similares a la realidad; guantes que interactúan con elementos inexistentes; mesas de trabajo sobre las que se practican los movimientos requeridos para la intervención quirúrgica; brazos robóticos de precisión extrema controlados a través de computadoras y cirugías llevadas a cabo por equipos médicos situados a kilómetros de distancia del paciente, son apenas algunos de los avances tecnológicos que han sido implementados en el estudio y avance de la cirugía durante las últimas décadas.

Algunas herramientas han sido: Laparoscopic Cholecystectomy desarrollado por Michael Downes en la Universidad de California EE.UU; Laparoscopic Simulator desarrollado por Srinivasan en el Laboratory for Human and Machina Haptics de la Universidad de Missouri – Columbia EE.UU.; Hepatic Surgery Simulator desarrollado por S. Cotin en l’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA) en Francia; Arthroscopic Knee Surgery Simulator desarrollado por Sarah Gibson en Mitsubishi Electric Research Laboratorios (MERL).

Ventajas

Pueden ayudar a los cirujanos a realizar sus operaciones, tienen velocidad, repetibilidad, fiabilidad, precisión y buena relación costo rendimiento.

Además no experimentan fatiga, cualquiera que sea que dure la operación, no presentara temblor y será capaz de realizar su trabajo adecuadamente en la décima ó centésima operación, tal como en la primera. También se logran entre otras cosas que no existan desviaciones de la trayectoria planificada y alta seguridad con velocidades de ejecución y maniobras totalmente predecibles.

Otro punto a favor para la cirugía robótica, es que, los robots actuales son más robustos, rápidos y fiables. Su capacidad de carga y repetitividad es comparativamente superior y su programación se ha facilitado considerablemente. Los robots están demostrando ser el aliado del cirujano, permitiéndole alcanzar objetivos jamás imaginados.

Otra facilidad para los cirujanos es que, los robots pueden ser manipulados fácilmente. Además la conexión con la computadora puede hacerse con un cable aéreo. La computadora el robot y el medio ambiente están en la misma mesa, cerca del usuario para facilitarle el trabajo.

Técnicamente tiene muchas características interesantes, el robot básico se le pueden agregar muchas extensiones como por ejemplo; cámaras de video para el reconocimiento de imágenes ó un brazo mecánico con dos grados de libertad para poder tomar y manipular una infinidad de objetos.

También facilitan las intervenciones no masivas, incluso en lugares de difícil acceso.

Desventajas

Es muy costoso para países en pleno desarrollo.

El tiempo de duración de la programación del mismo es complicado ya que tiene que ser muy preciso en sus funciones. Una cirugía robótica es más lenta que una convencional ya que el robot esta limitado a tener solo 6 movimientos a comparación de la mano humana que puede tener entre 20 y 25 movimientos diferentes.

El avance de la cirugía robótica a quedado estancado debido a las limitaciones de la tecnología.

Un vistazo al interior del cuerpo

Desde la invención de los Rayos X hasta el desarrollo de la Tomografía Axial Computarizada y más recientemente, la Tomografía por Emisión de Positrones, nunca se vio más descubierto el cuerpo humano.

El desarrollo de la Imaginología desde sus inicios, a través del hallazgo fortuito de impresiones fotográficas resultantes por la exposición de los Rayos X, le ha permitido a la ciencia médica progresar hacia diagnósticos más precisos y procedimientos menos invasivos en pacientes, así como el estudio efectivo y preciso de la anatomía humana. El interior humano, revelado a través de diversas técnicas y procedimientos ha jugado un factor decisivo en la evolución de tratamientos y procedimientos,

Tal es el caso de la ecografía endobronquial, la cual permite detectar lesiones más profundas que las radiografías comunes, por lo cual se ha abierto una brecha en esta área. Con la inserción de catéteres flexibles que se introducen en el aparato respiratorio, a través del uso de ultrasonidos, esta nueva técnica permite distinguir las alteraciones de la masa tisular y realizar biopsias del tejido comprometido.

Ofrecer la posibilidad de adaptar el tratamiento a las condiciones específicas y al tamaño de un tumor cancerígeno, es ahora posible gracias a la Tomoterapia. La integración de un tomógrafo axial computarizado al equipo de radioterapia, permite planificar y administrar de forma más localizada la radiación, haciendo el tratamiento más preciso y evitando dañar tejido sano contiguo al tumor.

Desde 1986 la Biblioteca Nacional de Medicina de los EE. UU. ha venido desarrollando un proyecto a través del cual pone a la disposición de cualquier usuario con una conexión a Internet, modelos anatómicos precisos, construidos mediante imágenes de Tomografía Axial Computarizada y Resonancias Magnéticas. El Proyecto Humano Visible (The Visible Human Project) ofrece la posibilidad de estudiar en modelos tridimensionales (masculino y femeninos), elaborados a través de imagenología tomada a intervalos de 1milímetro en el caso del espécimen masculino y a un tercio de milímetro en el femenino, la integridad del cuerpo humano. La finalidad de este proyecto es generar un conocimiento anatómico preciso basado en el conocimiento de las estructuras morfológicas humanas y su descripción visual.

A la vez, este recurso ha sido la base para el desarrollo de otras herramientas que buscan afianzar el conocimiento de la morfología humana. NPAC Visible Human Viewer Visor desarrollado en la Universidad de Siracusa, permite extraer vistas planares de la base de datos del varón Humano Visible; Visible Human Explorer es una herramienta desarrollada en colaboración entre la Biblioteca Nacional de Medicina de los EE.UU. y la Universidad de Maryland; Human Anatomy Visualization en CieMed, (colaboración entre la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Nacional de Singapur), es una herramienta que permite ver secciones axiales etiquetadas, tanto del hombre como de la mujer Visible Humana, así como un atlas cerebral y «Anatomía 3-D para Estudiantes de Medicina Modelos interactivos VRML», herramienta desarrollada por la McGill University, que permite visualizar estructuras desplegadas, transparencias, etiquetas, imágenes embebidas, etc. son algunas de las aplicaciones que se han desarrollado a partir de la base de datos aportada por el Proyecto Humano Visible.

La imagenología y sus avances, tanto en las áreas diagnósticas, terapéuticas y de investigación, han marcado una pauta ligada directamente con el tratamiento y la prevención de la salud de los pacientes; a su vez, propone nuevas formas de enfrentar patologías e investigación. Lo que una vez fue invisible al ojo del sabio, hoy una placa de celuloide le descubre con precisión y seguridad el interior de lo oculto bajo la piel.

Nanomedicina

La Nanotecnología Molecular ha sido definida como el control de la posición tridimensional de las estructuras moleculares para crear materiales y dispositivos de alta precisión. Puesto que el cuerpo humano se encuentra compuesto por millones de estructuras moleculares, la nanotecnología permitirá un avance significativo en dispositivos médicos. Más que una extensión de la Medicina Molecular, la Nanomedicina empleará sistemas mecánicos moleculares para resolver complicaciones médicas y patologías y usará este conocimiento para conservar y mejorar la salud humana a nivel molecular.

Dispositivo nanométrico

El alcance de la Nanomedicina sobre la integridad humana permitirá no sólo preservar el estado de salud ideal, sino que, intervendrá directamente sobre la terapia de patologías, el proceso de envejecimiento y la mejora de las funciones biológicas humanas naturales.

En cuanto a los alcances de la investigación en Nanomedicina, Europa es quien emprende la mayoría de los grandes proyectos. La Fundación Europea de la Ciencia, (European Sciencie Foundation), asociación formada por 78 organizaciones de investigación científica de 30 países europeos, es quien desarrolla la política científica y legal destinada a reglamentar esta plataforma tecnológica en el viejo continente.

Entre las conclusiones del informe que la ESF, presentó en mayo de 2005 a la comunidad europea, se señala que los avances en la Nanomedicina vendrán a través del diseño de terapias multifuncionales y de sistemas de liberación de fármacos de tamaño nanométrico que permitan tratamientos más cómodos, seguros y eficaces para el paciente. También se resaltó la innovación que supone el uso de herramientas de diagnóstico y dispositivos para comprender la base molecular de las enfermedades, predisposición y respuesta del paciente a la terapia y el permitir la monitorización a niveles molecular y celular.

Son muchas las ventajas que la Nanomedicina puede ofrecer a la humanidad, sin embargo, dos fantasmas amenazan el éxito europeo (tal vez mundial) de esta nueva aplicación tecnológica: la aún escasa implicación del sector privado europeo en investigación y desarrollo en Nanotecnología y la posibilidad de que el público rechace los productos ‘nano’, como pasó con los transgénicos.

      1. Nanotecnologia y nuevos tratamientos contra el cáncer
      2. Según un artículo en Technology Review, esta semana por primera vez un equipo de investigación de la empresa Nanospectra Biosciences (un spinoff de la Rice University) ha logrado un avance científico que permitirá crear una «bala mágica», algo que los investigadores trabajando en tratamientos contra el cáncer llevan años intentando desarrollar. La idea es crear un tipo de bala que selecciona y destruye células cancerígenas.
        El equipo de Nanospectra ha logrado desarrollar nanpartículas de cristal bañadas en oro capaces de invadir un tumor y, cuando se calientan a través de un sistema remoto, capaces de destruirlo.

        La clave del alto grado de efectividad de este nuevo avance se deriva de las dimensiones de las partículas. Las nanopartículas tienen un diámetro de 150 nanometros, que según el equipo de Nanoespectra, es el tamaño ideal para que puedan atravesar los vasos sanguíneos agujereados de un tumor. Esto podría permitir que las partículas se acumulasen en el tumor más que en otros tejidos. Cuando se dirigen rayos de luz infrarrojos a la localización del tumor, bien desde el exterior, o bien a través de una sonda, las partículas absorben la luz y se calientan. El resultado es que los tumores se calientan más que los otros tejidos alrededor, y se mueren.

        En el primer estudio realizado por la empresa, los tumores en ratones injertados con las nanopartículas desaparecieron a los seis días después de aplicarles el tratamiento de los rayos infrarrojos.

        Aunque la aplicación de rayos infrarrojos de luz ha sido utilizada en el campo de la medicina como una herramienta para mostrar imágenes, este nuevo avance científico supone la primera vez que se aplican rayos infrarrojos para calentar a los tejidos.
        En teoría, este nuevo avance tecnológico podría ayudar a eliminar aquellos tumores que caracterizan el cáncer de pecho, próstata y pulmón. La nanotecnología se sumaría así a otros tratamientos contra el cáncer más convencionales como la quimioterapia y la radioterapia. Y, según el presidente de Nanospectra Donald Payne, este nuevo método sería una «herramienta mucho menos tóxica para la caja de herramientas de los cirujanos».

        Sensores magnéticos para atacar virus.

        Científicos del Scientists del Argonne National Laboratory han desarrollado un nuevo tipo de sensor magnético capaz de detectar a biomoléculas. El aparato se basa en la medición de la relajación browniana de nanopartículas magnéticas conectadas a biomoléculas. Esta técnica podría ofrecer aplicaciones para el campo de la medicina y la detección de bacteria y virus en el medioambiente.

        Seok-Hwan Chung y su equipo miden el cambio en la susceptibilidad magnética de las nanopartículas en un campo magnético alternante. La susceptibilidad depende del tiempo necesario para que los giros magnéticos de las nanopartículas se relajen a su alineación original después de eliminar el campo magnético.

        Existen dos tipos de relajación magnética: en la relajación tipo Browniano las partículas giran en solución debido a su energía termal, mientras que en la relajación de Néel los movimientos internos dipolos de las partículas giran.

        La relajación de Néel normalmente ocurre en las partículas menores de 10 nanometros, mientras que la relajación Browniana predomina en las partículas más grandes. Las técnicas sensoras que miden tiempos de relajación de Néel ya existen, pero no son capaces de distinguir entre objetivos distintos con propiedades similares.

      3. Los nanotubos de carbón

Gracias a los últimos avances científicos en la medicina, se han logrado identificar muchos de los genes relacionados con ciertas enfermedades, y actualmente investigaciones utilizan estos nuevos conocimientos para desarrollar nuevos tratamientos para dichas enfermedades.

Se cree que se podría reemplazar genes defectuosos o ausentes a través de la implantación en células humanas desde el exterior del mismo tipo de gen. Este proceso no resulta sencillo porque, como el ADN no puede traspasar las membranas células, se requiere la ayuda de un transportador. Ejemplos de este tipo de transportador incluyen un virus, un lisosoma o péptido especial. Un equipo europeo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para introducir el ADN en células de mamíferos a través de nanotubos de carbón modificados

Los nanotubos de carbón son estructuras diminutas con forma de aguja y fabricados con átomos de carbón.

Para utilizar nanotubos como transportador de genes, era necesario modificarlos. El equipo de investigadores logró enlazar al exterior de los nanotubos de carbón varias cadenas hechas de átomos de carbón y oxígeno cuyo lateral consiste en un grupo de aminos cargados positivamente (– NH3+). Esta pequeña alteración hace que los nanotubos sean solubles. Además, los grupos cargados positivamente atraen a los grupos de fosfatos cargados negativamente en el esqueleto del ADN. Al utilizar estas fuerzas electrostáticas atractivas, los científicos lograron fijar de forma sólida plasmidos al exterior de de los nanotubos. Luego contactaron los híbridos de nanotubo-ADN con su cultivo celular de células de mamífero.

El resultado fue que los nanotubos de carbón, junto con su cargamento de ADN, entraron dentro de la célula. Imágenes de microscopio electrónico mostraron la forma en la que los nanotubos penetraron la membrana celular.

Los nanotubos no dañan a las células porque, a diferencia de los anteriores sistemas de transporte genética, no desestabilizan la membrana al penetrarla. Una vez dentro de la célula, los genes resultaron ser funcionales. El uso de nanotubos de carbón como transportador no se limitará al transplante de genes. Nuevos avances científicos lograrán que sea posible el transporte de medicamentos y el desarrollo de otras nuevas técnicas médicas.

Células artificiales

Parte de un concepto de bio-nanotecnología con incursiones en la nanomedicina según el cual se podrían hacer «células de diseño» con un » comportamiento muy eficiente» (más eficiente que las células ordinarias) por ejemplo en la entrega de oxígeno o haciendo y destruyendo virus.

En la actualidad forma parte de un Programa de investigación de la Nasa en que imitando a los glóbulos rojos (que solo saben transportar oxígeno) les permita llegar a una célula artificial eficiente.

Un grupo de investigadores universitarios está ayudando a la NASA a desarrollar esta célula artificial que pueda hacer de transportadora eficiente y otras potentes funciones dentro del cuerpo humano.

Avances en la medicina con la nanotegnologia

Nanotecnologia y cáncer

La organización estadounidense, National Nanotechnology Initiative (Initiativa Nacional sobre Nanotecnologia), acaba de publicar un librito titulado: Cancer Nanotechnology, Going Small for Big Advances. Using Nanotechnology to Advance Cancer Diagnosis, Prevention and Treatment (Nanotecnologia y Cancer, Disminuir para lograr Grandes Avances. Aplicacion de la Nanotecnologia para mejorar el Diagnostico, la Prevencion y el Tratamiento del Cancer).

El objetivo del Instituto Nacional de Cancer de los Estados Unidos es utilizar la nanotecnologia (sin duda uno de los avances tecnologicos claves de nuestros tiempos), para eliminar antes de 2015 las muertes y el sufrimiento causados por el cancer. En este sentido las investigaciones actuales se centran en como utilizar la nanotechnologia para cambiar de forma radical la capacidad de la medicina para diagnosticar, comprender y tratar el cancer.

Investigaciones ya realizadas han logrado desarrollar nano-aparatos capaces de detectar un cancer en la fase muy preliminar, localizarlo con extrema precision, proporcionar tratamientos especificamente dirigidos a las celulas malignas y medir la eficiacia de dichos tratamientos en la eliminacion de las celulas malignas. Pero las investigaciones continuan, y tal es el alcance de los ultimos avances tecnologicos en este campo, que expertos creen que la nanotecnologia transformara las propias bases del diagnostico, tratamiento y prevencion de esta enfermedad mortal.

Gracias a otro gran proyecto, el Human Genome Project (Proyecto Genoma Humana) los cientificos saben cada vez mas sobre el desarrollo del cancer, lo que a su vez crea nuevas posibilidades para atacar la base molecular de esta enfermedad. No obstante, hasta ahora los investigadores no disponian de las innovaciones tecnologicas necesarias para convertir importantes hallazgos moleculares en beneficios directos para enfermos de cancer. Es aqui donde la nanotecnologia puede asumir un papel clave, a traves del desarrollo de avances tecnologicos y herramientas capaces de transformar la capacidad diagnostica, terapeutica y preventiva de la medicina actual.

Avances en nanomedicina

El editorial de publicaciones científicas y médicas líder en el mundo, Elsevier, acaba de anunciar el próximo lanzamiento de la primera revista especializada en nanomedicina y el uso de la ciencia de aparatos moleculares para diagnosticar y tratar enfermedades. La publicación se titula Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine, y supone la primera publicación oficial de la Academia Norteamericana de Nanomedicina. El primer número saldrá en Marzo 2005.

Según el director de la nueva revista, Dr. Chiming Wei de la Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, «La nanomedicina ha avanzado de forma muy rápida en años recientes, con aplicaciones prometedoras en campos como el reconocimiento de células cancerígenas, etiquetación de células madre y control y reparación de daños en ADN. Esperamos que este revista ofrezca un nuevo foco de los esfuerzos realizados para lograr avances en esta tecnología revolucionaria para la medicina y la salud humana».
Nanomedicine recogerá árticulos sobre nanomedicina básica y clínica, avances en diagnósticas y aplicaciones médicas, nanomedicina farmacológica, ingeniería y biotecnología para aplicaciones clínicas etc. Se publicarán además informes sobre nuevas técnicas y herramientas, la comercialización de la nanomedicina, la ética dentro del campo de la nanomedicina y posibilidades de financiación para la investigación en nanotecnología aplicada a la medicina.

Nanosensores biológicos

Sensores biológicos de nanotubos de carbón podrían permitir que en el futuro los diabéticos midan el nivel de glucosa en su sangre sin tener que recurrir a una muestra de sangre.
Los nuevos nanosensores son nanotubos de carbón de capa única y este último avance en nanotecnología pretende aprovechar la capacidad de fluorescencia de nanotubos al ser iluminados por ciertas ondas de luz infrarroja. Dirige la investigación profesor Michael Strano, investigador de la Universidad de Illinois.
Para crear estos sensores biológicos, Strano construyó una capa de enzima glucosa oxidase sobre la superficie de unos nanotubos sospendidos en agua. La enzima no solo impide que los nanotubos se peguen, formando conjuntos inútiles, sino también actua como un sitio selectivo donde glucosa se enlaza y genera peróxido de hidrógeno.
Luego los científicos funcionalizaron la superficie con ferricianida, un ion sensible al peróxido de hidrógeno. El ión se pega a la superficie a través de la capa porosa. El peróxido de hidrógeno se formará con el ión, lo que transforma la densidad electrónica del nanotubo y, en consecuencia, sus propiedades ópticas también.
En palabras del profesor Strano, «Cuando la glucosa se encuentra con la enzima, se produce peróxido de hidrógeno lo que rápidamente produce una reacción con la ferricianida para modular la estructura electrónica y las características ópticas del nanotubo. Cuánto más glucosa, más brilla el nanotubo».
Los investigadores introdujeron los nanotubos en un tubo capilar que se puede implantar dentro de un cuerpo humano. De esta forma el tubo capilar impide que los nanotubos toquen directamente las células vivas, pero permite que entre glucosa dentro. Luego implantaron este nanosensor biológico dentro de una muestra de tejido humano. Iluminaron la muestra con un láser de luz infrarroja y verificaron la fuerza de la fluorescencia del sensor relacionada con las concentraciones de glucosa en el tejido.

Historias médicas digitales

En situaciones de emergencia, ¿cuántas vidas podrían salvarse gracias al conocimiento médico de cada uno de los pacientes almacenado en una base de datos nacional digitalizada? ¿Cuántos procedimientos podrían ahorrarse cada vez que un paciente ingresa a un nuevo centro hospitalario al utilizar estas bases de datos?

Los avances tecnológicos y las modernas redes de interconexión a través de Internet, están permitiendo, en diversos lugares alrededor del mundo, estandarizar un soporte electrónico que almacene toda la información contenida en las Historias Médicas de cada paciente, interconectando a su vez los distintos centros hospitalarios asimilados en estos proyectos.

A todas luces, este proceso no sólo representa la implementación tecnológica y la adecuación a los recursos que hoy ofrece la informática, sino que brinda la oportunidad de reestructurar y mejorar los procesos a través de los que se ha venido recopilando la información médica vital de un paciente que asista a los distintos servicios de salud estatal.

El concepto de la Historia Médica Digital no para en este punto. Se extiende y abarca la implementación de herramientas que, adaptadas a los requerimientos tecnológicos, permitan acceder a esta información desde cualquier punto geográfico, a través de canales seguros y de distintos niveles de permisividad y faciliten la atención de cualquier paciente por parte del personal médico especializado.

Muchos países e instituciones han implementado planes pilotos y desarrollado distintas herramientas que permiten la generación y manejo de estas bases de datos. Durante el 2005 el Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado Mexicano (ISSSTE) fortaleció el sistema Issstemed, el cual permite la creación de expedientes clínicos electrónicos y posibilita la atención de los pacientes en cualquier parte del país, en caso de urgencias médicas.

Asimismo, este sistema informático ofrece beneficios directos a los pacientes, tanto para la atención médica como en el reforzamiento de controles internos de las unidades de salud, al enlazar vía intranet los servicios y áreas administrativas, lo que incluye consultorios, laboratorios y farmacias.

La implementación de estos sistemas ha permitido importantes avances en la atención de los pacientes, mejor acceso a los servicios médicos y una mayor eficiencia en el funcionamiento de las unidades médicas, como el caso de la Clínica Gustavo A. Madero, ubicada en la Zona Norte del DF mexicano, que durante 2004 logró el primer lugar en la generación de expedientes clínicos electrónicos.

La Fundacion IberoAmericana de Telemedicina, el Hospital Sirio Libanés de Buenos Aires, Intel, Microsoft y Telecom Argentina constituyeron, también durante 2005, el «Sistema integrado de información médica, historia clínica digital y auditoria en tiempo real», a través de la Web, en varios servicios del Hospital. El sistema, basado en acceso desde Internet y de bajo costo de implementación, permite el acceso, distribución y gestión de las prestaciones a los pacientes por parte de todos los agentes clínicos y administrativos involucrados; a la vez que una mejora sensible en la atención de la población hospitalaria.

Para este proyecto, que se inició como una prueba piloto de Historias Clínicas Digitales y Auditoria, la Fundación IberoAmericana de Telemedicina implementó su propio sistema de Gestión de Salud Digital denominado «Acuario». Carlos Zárate, Gerente de Desarrollo de Nuevos Negocios de Intel señaló que «la aplicación de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación en el ámbito de la salud traerá importantes beneficios no sólo a los pacientes, sino que las instituciones de esta área podrán también mejorar su control y costo final de las prestaciones; lo que incidirá sobre el efecto positivo y los beneficios a los pacientes. Vemos este tipo de servicios como una tendencia en proceso de insertarse cada vez mas en la comunidad de instituciones de la salud».

En España, donde la telemedicina ha probado sus beneficios, la Comunidad Autónoma de Galicia, a través del Servizo Galego de Saúde (Sergas), comenzará este año a implementar herramientas electrónicas que permitan la interconexión de sus bases de datos a través de cualquier computadora con conexión a Internet.

Con la colaboración de Hewlett-Packard (HP), el Sergas busca ofrecerle mayores beneficios a su comunidad, al disminuir los tiempos de espera para consultas, reducción de costos administrativos y la posibilidad de compartir datos entre los distintos centros asistenciales a su cargo. Según explica José Miguel Muñoz, director de ventas de Sanidad de HP, «todas las comunidades tienen un proyecto en marcha para crear una Historia Clínica Digital».

Sanidade pretende que, al finalizar 2006, la historia clínica electrónica esté totalmente implantada en el Complejo Hospitalario de Pontevedra, el Área Sanitaria de Ferrol y el Complejo Hospitalario Universitario de Vigo. Además, se crearán 700 nuevos puestos informatizados en Atención Primaria con lo que se llegarán a los 1.300. En ellos será posible la prescripción electrónica.

En Venezuela, las iniciativas parten desde distintos puertos y con distintas visiones. Por un lado el gobierno, a través del Centro Nacional de Tecnologías de Información (CNTI) busca la implementación de un sistema de salud conectado a través de redes inalámbricas que permita la interacción, optimización y rapidez en el trabajo ejecutado por los centros de salud.

Jorge Berrizbeitia, presidente del CNTI, indicó que a través del proyecto Red Inalámbrica que adelanta ese organismo se está dotando de conexión a Internet a aquellos programas sociales adelantados por el Gobierno Nacional, entre ellos, todos los desarrollados por el Ministerio de Salud. «Se está creando, un sistema de atención a través de sistemas que permitan registrar historias médicas y la transferencia de información acerca de los exámenes y evaluaciones realizados en otros centros», indicó Berrizbeitia.

De los centros de servicio conectados a través de la Red Inalámbrica en la actualidad existen 15 de salud entre los que figuran ambulatorios, centros de atención comunitaria y clínicas populares del Distrito Capital, de acuerdo con la información publicada en la página http://www.fragata.info , sitio oficial del proyecto.

Por otra parte, afirmó que el Gobierno Nacional dirige las políticas de interconexión inalámbrica hacia el sector salud que concibe como uno sólo, independientemente que sea de carácter público o privado. «El sector salud tiene la misma política que para el sector educativo, públicos y privados se conectan; tenemos la orden de conectarlos todos», dijo el coordinador del Proyecto Red Inalámbrica del CNTI, José Bolívar.

Desde otro punto, el Centro de Análisis de Imágenes Biomédicas Computarizadas (CAIBCO), dentro del marco del proyecto «S.O.S. Telemedicina para Venezuela» integra un módulo contemplado en exclusiva para el manejo digital de Historias Médicas. Este módulo permitirá la gestión y control de la información sobre los pacientes o historias médicas, definiendo la estructura y formato de la misma.

Con el apoyo de la Universidad Central de Venezuela (UCV), el Ministerio de Salud, la Coordinación de Asuntos Indígenas del estado Amazonas, la Facultad de Medicina de la UCV y la empresa privada, el CAIBCO espera poner a prueba en los próximos meses un programa piloto que siente las bases del Proyecto «S.O.S. Telemedicina para Venezuela» y que servirá de punto de partida para la instrumentalización de las Historias Médicas Digitales.

Siglo XXI: pasos en positivo

Si bien la medicina moderna ha hecho un gran esfuerzo sinérgico para aprovechar todas las ventajas que las Ciencias Básicas le han ofrecido a nivel de integración en pos del beneficio de la humanidad, el reto al que se enfrentan los profesionales de la salud, se centra en el acondicionamiento instrumental y operativo que permita poner en práctica de forma efectiva estas nuevas tecnologías.

Este es un reto que se debe enfrentar de forma integradora, puesto que es la Academia y el Estado quienes deberían dotar de infraestructura, equipos e instructores calificados a las escuelas de Medicina y hospitales, con la finalidad de dar el paso necesario para llegar finalmente al siglo en el que vivimos.

Sin embargo, el uso de las tecnologías y su repercusión social depende del esfuerzo de quienes están en las instancias correctas para hacer que esa tecnología llegue a quienes tienen el deber de ponerlas en práctica, para estimular el crecimiento profesional de quienes ya ejercen la Medicina y de las nuevas generaciones de médicos y médicas.

Ya no se habla de ciencia ficción, sino de una realidad que nos sorprende a diario con nuevos descubrimientos, investigaciones y procedimientos que dejan al descubierto, cada vez más profundamente, la compleja maquinaria que es el ser humano.

Conclusión

Esta investigación me introdujo al fascinante mundo de la cirugía robótica, me he podido dar cuenta que el hombre gracias a la tecnología puede hacer grandes aportaciones a la medicina y en general a la humanidad.

La cirugía robótica es una herramienta indispensable dentro del campo de la medicina gracias a ella el hombre ha podido explorar su propio cuerpo sin necesidad de hacer una gran incisión, a realizado cirugías a grandes distancias.

La nanotegnologia esta revolucionando el mundo de la salud con sus grandes ventajas y facilidades que ofrece para la comodidad de varios procesos como en cirugías, en prevención de enfermedades, y en la cura de muchas enfermedades que hace poco tiempo se desconocía la cura.

Obviamente esta generación tiene una gran ventaja sobre las otras ya que gracias a las nuevas tecnologías que van surgiendo hoy en día les va a brindar a las nuevas generaciones una vida más saludable y mucho más extensa que las generaciones pasadas.

Bibliografía

  1. http://caibco.ucv.ve/caibco/CAIBCO/Vitae/VitaeOcho/Deinteres/ArchivosHTML/intro.htm
  2. http://www.redgealc.net/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=132
  3. http://www.redgealc.net/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=323&mode=thread&order=0&thold=0
  4. http://www.elcorreogallego.es/indexCanales.php?idMenu=65&idNoticia=46917
  5. http://www.lasalud.cl/links/links_proyecto_humano_visible.htm
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  8. http://virtual.cucs.udg.mx/ro/
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  10. http://www.microsoft.com/argentina/prensa/2005/octubre/hospital/
  11. http://www.cem.itesm.mx/dacs/publicaciones/logos/comunicarte/2004/mayo.html
  12. http://www.acceso.com/display_release.html?id=8262

Investigación de Sistemas de Computo

Realizado por:

Ariel Paz e Silva

ariel_ master_n1[arroba]hotmail.com

Nivel: 4º G-2

Republica de Panamá

Ministerio de Educación

Dirección Nacional de Jóvenes y Adultos

Escuela Secundaria Nocturna Oficial de la Chorrera

Presentado a:

Roberto Rodríguez

La Chorrera, 28 de agosto de 2007

http://www.monografias.com/trabajos53/biomedicina-computarizada/biomedicina-computarizada.shtml

1 comentario (+¿añadir los tuyos?)

  1. Gabriela
    Feb 13, 2009 @ 19:50:51

    Gracias por este articulo esta bueno