Es el resultado de un proyecto de investigación interdisciplinar apoyado por Colciencias que busca identificar estructuras nerviosas en ecografías con el fin de favorecer procedimientos que bloquean el dolor. Permite la interacción entre los sistemas de cómputo con los ecógrafos y el anestesiólogo. Su uso apunta a reducir los riesgos para el paciente y facilitar su recuperación.
Un moderno sistema que sirve de apoyo para bloquear el dolor en procedimientos de anestesia, fue desarrollado por el grupo de investigación en Automática, de la UTP, conformado por expertos en Ingenierías y de disciplinas médicas.
Para un paciente que requiere cirugía, el mayor temor que desarrolla es el proceso en sí, de la intervención quirúrgica. Sin embargo, previo al procedimiento central, se requiere una preparación cargada de riesgos alrededor del bloqueo del dolor o proceso anestésico.
El Bloqueo del dolor consiste en aislar del Sistema Nervioso Central de los Nervios Periféricos ubicados en la zona a intervenir o con presencia de dolor y encargados de transmitir la información relacionada con el dolor.
El primer riesgo lo asume el médico experto (anestesiólogo) quien además de determinar la ubicación y dosificación de la sustancia anestésica, se expone a las condiciones fisiológicas de cada paciente.
El procedimiento de anestesia se da en dos categorías, General y Local.
La anestesia general consiste en que a partir de un tipo de medicamento que se inhala o aplica se lleva todo el cuerpo a un estado de inconciencia. Un riesgo con este tipo de anestesia está asociado a las cardiopatías e insuficiencias respiratorias, que pueden causar complicaciones, e incluso llevar a la muerte. Además el uso de anestesia general requiere mayores tiempos de recuperación y de estancia clínica.
Por su parte la anestesia local tiene impacto en la zona del cuerpo que debe ser intervenida. En este caso el proceso se hace inyectando el anestésico en una zona cercana al nervio objetivo. Aquí, la identificación del nervio a aislar, se desarrolla principalmente, apoyado en referencias anatómicas, lo cual es riesgoso dado que éstas no son siempre precisas y varían de un paciente a otro. Allí se pueden presentar dos riesgos. Uno, si al punzar se toca una vena entonces se causa intoxicación sanguínea. Dos, si la aguja afecta el nervio objetivo, se provoca Parestesia, que se refleja como una sensación de hormigueo en la parte afectada.
EL DESARROLLO TECNOLÓGICO
La tecnología propuesta se adelantó a través del Proyecto financiado por Colciencias denominado “Desarrollo de un sistema de identificación de estructuras nerviosas en imágenes de ultrasonido para la asistencia del bloqueo de nervios periféricos. Aplicación al tratamiento de dolor agudo traumático y prevención del dolor neuropático crónico” en el que participaron: el grupo de investigación en Automática de la Universidad Tecnológica de Pereira; el Grupo de Procesamiento de Señales, de la Universidad Nacional sede Manizales y VitalCare.
Se trata de un avance innovador en el procedimiento de aislar los nervios periféricos responsables de transmitir las señales que son leídas por el Sistema Nervioso Central, como dolor; en el que intervino un grupo interdisciplinar de expertos en diferentes áreas relacionadas con las ciencias médicas y la tecnología.
El relacionamiento de las dos áreas permitió identificar el campo a intervenir y a plantear acciones de mejora en el procedimiento anestésico, conectando procesos computacionales al procedimiento de imágenes de ultrasonido provenientes de un ecógrafo.
El PhD Alvaro Angel Orozco, Director del grupo en Automática de la UTP, explicó que se usa un sistema de cómputo sobre el cual se practican técnicas de procesamiento de imágenes ecográficas y modelos de aprendizaje de máquina, esto con el fin de visualizar de manera destacada los nervios periféricos y diferenciarlos de órganos, venas o tendones. Al visualizar de mejor manera los nervios transmisores del dolor, al anestesiólogo se le facilitará el procedimiento y el paciente estará menos expuesto a riesgo y se reducirán los tiempos en clínica.
Dicho en lenguaje técnico, el grupo de investigadores atendió el proceso de la siguiente manera:
Se desarrolló una metodología para el procesamiento computacional de las imágenes de ultrasonido con el propósito de reducir ruidos en dicha imagen.
Se desarrolló una metodología de segmentación de estructuras nerviosas pertinentes para el bloqueo de nervios periféricos asistido por ultrasonido, robusta a artefactos presentes en la imagen, utilizando técnicas de procesamiento de imágenes y modelos de aprendizaje de máquina.
Se integraron los módulos de pre-procesamiento y segmentación desarrollados dentro del proyecto.
Se validará el sistema desarrollado a partir del criterio de un conjunto de especialistas quienes evaluarán la efectividad del sistema desarrollado para la localización de las estructuras nerviosas en términos de su sensibilidad y especificidad.
Se está generando un protocolo para la práctica de bloqueos de nervios periféricos asistidos por ultrasonido, utilizando el sistema desarrollado para la segmentación de nervios, que sirva de apoyo en el entrenamiento de los especialistas en este tipo de procedimientos.
Para el especialista en Anestesia Diego Salazar, “con este software se podrá llegar con mayor precisión al punto deseado para bloquear una estructura nerviosa, es una ayuda de gran valor para el especialista y un gran beneficio para el paciente” y explicó que en procesos de formación, se podrán reducir los tiempos de entrenamiento y aumentar la habilidad del anestesiólogo en formación.
La herramienta tecnológica resultante del proyecto de investigación podrá tener gran futuro, sin embargo debe ser reconocido oficialmente como software y posteriormente aprobado por el Invima, para ser usado sin restricciones en los centros de atención en salud de todo el país.
LOS EQUIPOS DE TRABAJO
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EQUIPO UTP | |
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Nombre |
Rol |
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Oscar Henao Gallo Ph.D. Docente Universidad Tecnológica de Pereira. |
Investigador Principal |
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Alvaro Angel Orozco Gutierrez, Ph.D. Docente Universidad Tecnológica de Pereira. |
investigador senior. |
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Andrés Marino Álvarez Ph.D. Investigador Universidad Tecnológica de Pereira. |
Desarrollo metodologías de procesamiento de imágenes. |
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Jorge Fernandez Estudiante de maestría |
Desarrollo metodologías de segmentación de imágenes médicas. |
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Julin Gil Gonzalez Estudiantes de doctorado |
Desarrollo de metodologías de clasificación para la identificación de estructuras nerviosas |
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EQUIPO VitalCare | |
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Diego Andrés Díaz Guio. Director general VitalCare. |
Coinvestigador- Coordinador actividades de validación clínica. |
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Diego Fernando Salazar Anestesiólogo. |
Coinvestigador- Coordinador actividades de validación clínica. |
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Juan David Bohorquez Estudiante especialidad en anestesiología |
Desarrollo de los protocolos de validación médica. |
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EQUIPO UNIVERSIDAD NACIONAL | |
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César Germán Castellanos Domínguez Ph.D. Docente Universidad Nacional de Colombia sede Manizales. |
Investigador Senior
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Luis Felipe Arteaga Estudiantes de maestría |
Desarrollo metodologías de procesamiento de imágenes médicas. |
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Carlos G. Mosquera Ph.D. Docente Carlos III de Madrid. |
Asesor internacional |