Nuevas tecnologías para la detección oportuna de cáncer

Estudiantes del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada (CFATA), de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Juriquilla, desarrollan proyectos de investigación y desarrollo tecnológico enfocados en la detección oportuna del sarcoma de tejidos blandos y cáncer de mama.

Estos proyectos, asesorados y dirigidos por el investigador responsable del área de Termografía de Glándulas Mamarias del CFATA, Ángel Luis Rodríguez Morales, fueron dados a conocer en el marco de la ExpoCiencias Bajío 2017, organizada por la Red Nacional de Actividades Juveniles en Ciencia y Tecnología, la Universidad Tecnológica de Querétaro (Uteq), la Universidad Autónoma de Durango, el Grupo Zoborrótica del Instituto Tecnológico de Querétaro (ITQ), Principia por el Mundo, A.C. y el Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Querétaro (Concyteq).

Termografía para detección de sarcoma

La estudiante de la licenciatura en tecnología en el CFATA de la UNAM, campus Juriquilla, Tatiana Álvarez Alvarado, presentó un modelo que a partir de termogramas, su procesamiento digital, el diseño de una red de parámetros y la validación médica, permite la identificación del sarcoma de tejidos blandos en sus primeras etapas.

Álvarez Alvarado explicó que las imágenes termográficas son procesadas identificando la forma del contorno y el contraste térmico entre la zona en la que se sospecha la presencia del sarcoma y el tejido que la rodea. Este análisis se realiza mediante la identificación del centroide para posteriormente trazar vectores a los extremos de la figura, que se interpreta de forma gráfica.

“La idea del proyecto es detectar el sarcoma en sus primeras etapas. Se trata de un tipo de cáncer que se presenta en forma de neoplasias, que es la generación de un tejido nuevo con características cancerígenas. Se desarrolla muy rápido, en cuestión de semanas o meses, pero si se detecta en las primeras etapas se tiene oportunidad de éxito en el tratamiento de 80 por ciento”, detalló.

La estudiante del CFATA subrayó que el problema en la actualidad es la falta de alternativas accesibles para su detección, además de que el padecimiento, en sus primeras etapas, es difícil de identificar.

“Los tumores crecen de forma acelerada, significa que su metabolismo va aumentando y eso hace que la temperatura aumente. La termografía es una herramienta que nos permite captar el infrarrojo de forma gráfica. Para detectarlo, se debe tomar en cuenta el contraste térmico, que es la diferencia de temperaturas entre la zona del tumor y el tejido circundante, además de su forma. Esto se hace identificando el centroide, es decir, el punto medio del tumor porque suelen ser irregulares”, detalló.

Tatiana Álvarez Alvarado puntualizó que esta información permite obtener vectores a cada uno de los extremos de la forma para que después puedan ser graficados.

“Como los tumores tienen formas irregulares, obtenemos gráficas características, eso aunado a otros factores que se introducen paramétricamente a un red neurodifusa, que identifica si es sarcoma o no y se pretende que identifique también la etapa de desarrollo en la que se encuentra. La tecnología que estamos usando son cámaras termográficas y un algoritmo de identificación desarrollado por nosotros”, destacó.

La siguiente etapa del proyecto, de acuerdo con la estudiante del CFATA, es establecer convenios con hospitales que se dediquen al tratamiento del sarcoma infantil, para obtener un banco de imágenes más representativo, lo que permitirá mejorar el programa y posteriormente poder transformarlo en la tecnología que ellos requieren para diagnosticar y dar un seguimiento a sus pacientes.

El modelo, que a partir de termogramas permite la identificación del sarcoma de tejido blando en sus primeras etapas, fue premiado con el primer lugar en la categoría de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería y como mejor proyecto de la ExpoCiencias Bajío 2017.

Dispositivo para evaluar densidad mamaria

El otro desarrollo presentado por el CFATA, con la colaboración de la Universidad del Valle de México (UVM), campus Querétaro, y la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), es un dispositivo de evaluación de densidad mamaria, que tiene la finalidad de discernir la candidatura a una mastografía, por parte de las estudiantes Sarasuadi Guizar Naranjo e Ilse Ivette Reyes Bautista.

Al respecto, la estudiante de la carrera de medicina de la UVM, Sarasuadi Guizar Naranjo, explicó que el objetivo fue diseñar un instrumento inocuo que permita, a través de la identificación de indentación en las glándulas mamarias, discernir si la paciente es candidata o no para un estudio de mastografía.

“En el estudio dividimos la mama en cinco partes, que es en el cuadrante superior externo, superior interno, inferior interno, inferior externo y alrededor del pezón, abarcando así todo el seno. Con el dispositivo, realizamos la medición de los cinco puntos, al tiempo que un software lo clasifica de alta o baja densidad. Al hacer el estudio en las pacientes, debemos determinar tanto la máxima densidad como la mínima, para después hacer una media”, explicó.

Guizar Naranjo enfatizó que este proyecto surgió ante el aumento de casos de cáncer de seno en mujeres menores de 40 años, así como los criterios de exclusión que se tienen en México respecto a las edades en que deben someterse a una mastografía.

“Existe un sector de la población que está descuidado. La norma oficial establece que toda mujer a los 25 años debe realizarse una exploración mamaria de manera mensual y que a partir de los 40 debe realizarse la mastografía. Nosotros proponemos que aunado a la edad sea la densidad mamaria el criterio de exclusión para someterse a ese estudio”, sostuvo.

La estudiante de medicina de la UVM, campus Querétaro, señaló que este proyecto colaborativo entre las tres instituciones tiene el objetivo de llevar esta tecnología al sector público, para que pueda utilizarse en comunidades que no tienen acceso a estos estudios.

“Hay mujeres que nunca se han hecho mastografía en su vida, sobre todo por la falta de información; no obstante, si con esta tecnología se demuestra la necesidad de hacerse una mastografía, van a adquirir mayor conciencia sobre su importancia”, detalló.

Mando háptico para mayor exactitud en biopsias de seno

Otro de los proyectos presentados por el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM, campus Juriquilla, que obtuvo el segundo lugar en la categoría de Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería en la ExpoCiencias Bajío 2017, fue el diseño y evaluación de un mando remoto con retroalimentación háptica para un robot Delta, utilizado en la biopsias de seno, del estudiante de la carrera de tecnología Joav Madrid Ayala.

Explicó que este proyecto comprende tres etapas, que comprendieron la construcción de un robot Delta de cinemática paralela y el diseño de un sistema de automatización para estereotaxia con ultrasonidos, que genera una trayectoria en 3D para que el robot la siga y pueda penetrar de manera precisa en las lesiones cancerígenas.

“Así entramos a la tercera etapa, donde estamos haciendo un mando de ajuste en tiempo real para estas trayectorias. Tenemos un médico a cargo que puede ajustar esta trayectoria automática y estamos dándole más precisión a nuestro equipo. Tenemos filtros de automatización del trazado en 3D para que la persona que está a cargo de la aguja con un escalamiento grueso, fino y ultrafino, de centímetros a milímetros, no falle en la biopsia”, explicó.

El estudiante del CFATA resaltó que esta tecnología permitirá al médico corregir la trayectoria original, garantizando que pueda llegar a la masa tumoral y así obtener la muestra necesaria para que sea analizada. Indicó que este mando fue diseñado, a su vez, para contrarrestar el número de falsos positivos que se generan durante las biopsias de detección de cáncer de seno.

“En estadística reportada, 78 por ciento de las biopsias realizadas son exitosas, pero eso quiere decir que hay 22 por ciento de inexactitud, lo que provoca que los tratamientos lleguen tarde a las pacientes. La tecnología que estamos diseñando ayuda a que el médico conozca la fuerza que está ejerciendo en el tejido, si lo está dañando y la detección de partes sólidas. Queremos cambiar la forma de hacer estos procedimientos invasivos, le estamos dando esa extensión de los sentidos al usuario”, resaltó.

Fuente: CONACYT.