Investigadores desarrollan dispositivo para el estudio de úlceras por Leishmaniasis Cutánea

Disponible en:Medellín6 oct. 2020

Desde 2017, un grupo interdisciplinar de investigadores, liderado por la investigadora July Galeano, integrante del grupo Materiales Avanzados y Energía del Instituto Tecnológico Metropolitano –ITM- trabajan en un proyecto, financiando por Minciencias, para el Desarrollo y evaluación de un sistema portátil no invasivo basado en imágenes multiespectrales para el diagnóstico y seguimiento de úlceras cutáneas causadas por Leishmaniasis

En el marco de esta investigación, la Superintendencia de Industria y Comercio –SIC–  concedió el carácter de diseño industrial a la carcasa para la adquisición manual de imágenes espectrales en tejido cutáneo a los titulares: Instituto Tecnológico Metropolitano de Medellín –ITM–; Universidad de Antioquia, Universidad Pontificia Bolivariana y la empresa KINETICS SYSTEMS S.A.S. 

 
Ejemplo de uso del diseño en pacientes. Imagen cortesía investigadores.

Ejemplo de uso del diseño en pacientes. Imagen cortesía investigadores.

¿Para qué sirve el equipo diseñado por los investigadores? 

El equipo “está programado para que tome los datos de manera óptima. Las imágenes que captura se almacenan en un computador. Así logramos en el proyecto, con la participación de expertos de diferentes áreas del conocimiento, adquirir 10 imágenes espectrales que luego son procesadas por medio de algoritmos basados en inteligencia artificial. Este procesamiento se realiza con el fin de analizar el potencial que tienen las imágenes mutliespectrales para realizar diagnóstico y seguimiento de tratamientos de la Leishmanaisis Cutánea”, explica Johnson Garzón Reyes, Ph.D en Ciencias Naturales (Física) y experto en Metrología Óptica. Único investigador que participa en el proyecto como representante de la UPB. 

Para el desarrollo, se optimizó el diseño del equipo (carcasa) para ensamblarlo en un dispositivo que fuera de fácil manipulación por el personal médico. Así se ajustaron sus componentes (ángulos, movimiento de los filtros, captura de las imágenes, etc.)  de manera tal que cumpliera con las condiciones de un dispositivo médico para capturar imágenes multiespectrales.

La UPB está representada en este proyecto por el docente investigador Johnson Garzón Reyes , integrante del   Grupo de Óptica y Espectroscopía  

 
Leishmaniasis Cutánea

En una imagen digital normal se combinan tres filtros de colores (rojo, verde y azul) que se conocen como imagen RGB (por sus iniciales en inglés). Mientras más filtros se combinen, se podrán obtener unas imágenes que capturen mayor información sobre las propiedades de reflectividad en el color de las muestras o elementos que se observen. Si pensamos en una imagen que se va a capturar, por ejemplo, con 10 filtros de diferentes colores, eso va a permitir observar elementos sobre una muestra que no son perceptibles a la simple vista del ojo humano. Esta tecnología permitirá, entonces, leer las condiciones de la piel adyacente a las úlceras cutáneas de los pacientes afectados por Leishmaniasis, y asegurar un mejor tratamiento y atención médica, al poder correlacionar la información capturada con la patología”, explica el investigador Garzón Reyes. 

Este mismo principio de análisis multiespectral es usado, por ejemplo, en exámenes como la colonoscopia o endoscopia, para ver o capturar imágenes de banda estrecha.  

La pregunta que están resolviendo los investigadores es básicamente: ¿cuál es el “color” o longitud de onda que se refleja en cada una de las zonas de una úlcera cutánea (parte sana, borde y centro de la úlcera), para correlacionarlo con la Leishmaniasis Cutánea

Sobre la Leishmaniasis 

Son enfermedades infecciosas provocadas por un vector del género Leishmania. Al respecto, la Organización Mundial de la Salud (OMS) indica que “afecta a las poblaciones más pobres del planeta, está asociada a la malnutrición, los desplazamientos de población, las malas condiciones de vivienda, la debilidad del sistema inmunitario y la falta de recursos”. 

Hay tres formas principales de la enfermedad: 

  • Visceral (la más grave, a menudo conocida como kala-azar), 
  • Cutánea (la más común), la cual genera una úlcera cutánea,
  • Mucocutánea. 

En Colombia, el Instituto Nacional de Salud (INS) en sus informes de evento de marzo de 2020, señala que para ese período había 1.958 personas con Leishmaniasis Cutánea. De ellos, el 74.5 % eran hombres y el 25.5 % mujeres.  Y los grupos poblacionales más afectados, según el mismo reporte, son en su orden:  militares, agricultores y estudiantes. Así mismo, hay mayor número de casos en la zona rural que en las cabeceras municipales. 

Dado el impacto negativo de esta enfermedad, que es declarada como una enfermedad desatendida, y que carece además de estudios que busquen herramientas que permitan mejorar su manejo, los investigadores decidieron buscar en las imágenes multiespectrales una alternativa para su diagnóstico y seguimiento, explica July Galeano, Ph.D en Ciencias para la Ingeniería y egresada del programa de Ingeniería Electrónica de la UPB. 

¿Qué es un diseño industrial? 

Para entender la importancia de la protección mediante la propiedad intelectual, Sara Peralta Acosta, abogada experta en propiedad intelectual de la UPB, explica que el diseño industrial es una de las formas de protección de la propiedad intelectual y su objetivo es proteger la apariencia estética del objeto, lo cual es totalmente diferente a la patente de invención que protege la solución técnica a un problema o funcionalidad. Es decir, el diseño industrial otorga derechos exclusivos y excluyentes sobre la apariencia particular que tiene un producto, en este caso la carcasa. 

En este proyecto participa también el Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales –PECET- de la Universidad de Antioquia, representado por la investigadora Sara Robledo Restrepo. Así como asesores de la Pontificia Universidad Católica del Perú, la Universidad Cayetano Heredia de Perú, la Université de Bougogne  y la  Université d’Orléans, estas dos últimas en Francia.

La investigación ya superó las primeras fases de trabajo y ahora continúa la etapa de lecturas y estudios en pacientes humanos, la cual se vio afectada por la pandemia.

Conoce más sobre la Leishmaniasis 

Por: Claudia Gil. Líder Divulgación Científica. Agencia de Noticias UPB. 

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