4 de septiembre de 2007

Diseño de un Sistema para Deteccion de patologias retinianas por métodos de mfERG

Este trabajo muestra el diseño funcional de un sistema para detección de patologías retinianas usando métodos actualmente implementados en trabajos experimentales y clínicos de la electrorretinografía multifocal. Este es un proyecto “semilla” dentro del grupo de investigación de ingeniería Biomédica de la Universidad Autónoma de occidente que actualmente tiene como propósito construir un sistema global que embebe el resto de funciones hardware para la elaboración de exámenes de mfERG que además cumpla con los estándares actuales para equipología médica en el área de oftalmología.

Entonces, se diseño parte de un sistema software de acuerdo a la realimentación prevista por el estado del arte y un procedimiento de diseño de software que permitiera alcanzar el cumplimiento de los estándares clínicos para la mfERG según la ISCEV. Se elaboraron modelos algorítmicos basados en teoría computacional gráfica para generar representaciones más flexibles al usuario; se usan modelos matemáticos aplicables en el despliegue de información concerniente con respuestas retinianas, además de usar colaboración de personas especializadas en oftalmología muy importantes en la caracterización de cada uno de los subsistemas encargados de realizar un procedimiento específico. Al final del ciclo de diseño un nuevo programa interactivo útil en oftalmología, para la evaluación de la respuesta electrofisiológica de la retina y que posibilitará la realización de futuras investigaciones que puedan conducirse hacia el diagnóstico de enfermedades difícilmente detectables en estado temprano.

Los avances en la Ingeniería, especialmente en la rama de Neuroingeniería, se han visto incrementados notablemente en la última década debido al desarrollo de líneas de investigación tales como Neuroimágenes, Neuro-oftalmología, que están permitiendo un conocimiento más profundo del funcionamiento del cerebro humano y el comportamiento del sistema visual. Sin embargo estos avances son logrados en su mayoría por países desarrollados tales como España, Inglaterra, Alemania y Japón, nombrando algunos, quedando a los países en vía de desarrollo importar tal tecnología, para lo cual se debe esperar varios años.

La medición clínica de la respuesta visual es de gran importancia en la detección temprana, diagnóstico, pronóstico y tratamiento de disfunciones neurológicas y oftalmológicas. Esto incluye desórdenes del ojo y del sistema visual aferente (el nervio óptico, el quiasma óptico, el tracto óptico y las vías centrales visuales del cerebro que se encuentran en el lóbulo occipital). Estos desórdenes pueden causar grandes pérdidas en la visión central y periférica, como en el glaucoma, la retinitis pigmentosa, algunas enfermedades cerebrovasculares, tumores pituitarios, entre otras neuropatías de la retina. La historia de la perimetría y el desarrollo de las técnicas modernas para el examen del campo visual están íntimamente ligadas al estudio y tratamiento de diferentes patologías retinianas.

El ojo es uno de los órganos más delicados y por tanto tiene un proceso complejo de desarrollo que requiere de especial cuidado y control. Hoy en día, la pérdida del campo visual, por ejemplo, es una causa muy común de ceguera en los adultos esto porque algunas enfermedades oculares aparecen inmediatamente cuando se nace y durante el ciclo normal de vida no son tratadas.

Por cada millón de habitantes, tres mil pierden la visión por catarata, la prevalencia de la retinitis pigmentosa es de alrededor de 1 cada 4000 personas en todo el mundo. Por otra parte entre 500 y 1000 personas quedan ciegas, como consecuencia del glaucoma. En Colombia las investigaciones sobre nuevos métodos de diagnóstico y nuevos tratamientos de algunas patologías que afectan la visión humana han sido separadas del resto, reclutadas en el olvido, por diversos motivos. Uno de ellos es la dificultad en el desarrollo de investigaciones provocada por el alto costo de equipos modernos para la realización de análisis visuales avanzados.

Actualmente son pocas las entidades de salud que realizan examen completo de ojos para detección de una retinopatía en particular, debido a que, por un lado, este tipo de equipos médicos tiene un costo muy elevado y el campo de investigación tecnológico para la solución de este problema no se ha validado dentro del contexto médico, además no existe un diagnostico que dependa únicamente de las respuesta fisiológica de la retina y no haya intervención del paciente. Debido a esto muchas personas que padecen de retinopatías terminan con ceguera irreversible ya que no existe un medio de bajo costo para la detección y control preventivo ante esta enfermedad.

En un esfuerzo por vencer estos problemas, se plantea el diseño de un nuevo instrumento oftalmológico computarizado para la evaluación de la respuesta electrofisiológica de la retina y que incremente el número de posibilidades abiertas hacia la realización de diagnósticos clínicos y futuras investigaciones. Inicialmente, y como resultado final del proyecto que aquí se explicará, se elabora el diseño de una arquitectura software dedicada (que a su vez hace parte del instrumento computarizado) para la adquisición virtual de datos y procesamiento de los mismos. Para ello se implementa un método de diseño software útil en Neuro-Oftalmología, según los estándares para equipos fisiológicos de la ISCEV, que cumpla con la normatividad vigente en el país, con capacidad de almacenamiento y visualización de datos, con capacidad para determinar un modelo comportamental de la respuesta retiniana en sus múltiples formas (como la de conos y bastones en la zona interna y externa de la mácula), y que permita acercarse al diagnostico del campo visual de acuerdo con el estado del nervio óptico.

De esta manera se hace uso de una de las técnicas más actuales de medición de la respuesta retiniana central ante un estímulo estructurado, como lo es el electrorrectinograma multifocal (mfERG) que se ha estudiado como método de diagnóstico precoz de algunas enfermedades retinianas, ya que sirve como indicador de la respuesta funcional de los cuerpos celulares que conforman la retina, entre fotorreceptores, células bipolares, horizontales, amacrinas y las células ganglionares. Por otra parte, y en paralelo a lo anterior, se ha realizado un seguimiento estructurado de una cantidad de antecedentes a este proyecto, especialmente en nuestro país, teniendo en cuenta avances relevantes en grupos de investigación de universidades y entidades de salud, como la existencia de productos comerciales ya desarrollados en países de Europa y Asia.