El académico Matías Zañartu lidera investigación multidiscplinaria que trabaja en la aplicación de herramientas de ingeniería para identificar patologías relacionadas con la voz

20 · agosto · 2016

En Chile, donde los problemas de voz son más que recurrentes en el caso de las mujeres, el académico del Departamento de Electrónica de la Casa de Estudios y encargado del área de Sistemas Biomédicos de la UTFSM, Matías Zañartu, junto a profesionales de la salud y alumnos, trabajan en la aplicación de modelos matemáticos enfocados en la medicina.

Procesamiento Voz AC3E (2)Las patologías de la voz son uno de los problemas de salud ocupacional más recurrentes en las mujeres chilenas, variando entre el primer y lugar de la lista de acuerdo estadísticas entregadas por el Instituto de Salud Pública (ISP). Un fenómeno que no es exclusivo del país, considerando que, en Estados Unidos, el 7,2% de la población laboral desarrolla algún tipo de afección de este tipo.

Es por eso que, desde hace casi 40 años, matemáticos, físicos e ingenieros trabajan en modelos matemáticos enfocados en la medicina, alcanzando importantes contribuciones para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades a la voz. Algo que, junto a las cifras, corrobora lo fundamental que es la aplicación de herramientas de análisis que permitan identificar las causas de este fenómeno para su prevención.

En Chile, el área Sistemas Biomédicos de la Universidad Técnica Federico Santa María, a cargo del ingeniero y académico del Departamento de Electrónica, Dr. Matías Zañartu, aplica herramientas de la ingeniería para el desarrollo de tecnologías capaces de mejorar el diagnóstico y tratamiento de patologías relacionadas con la voz y la audición.

“Aplicamos herramientas de ingeniería que nos permiten ver cosas que antes no se podían y hacer diagnósticos, lo que tiene gran impacto a nivel clínico. Los dos proyectos que tenemos actualmente cuentan con tecnologías como: sistemas de electroencefalografía, cámaras de alta velocidad, endoscopios laríngeos, sistemas que permiten mapear la actividad cerebral y sensores para mirar con mucho detalle como la gente genera su voz y como este proceso tiene relación con otros cognitivos”, destacó el Dr. Matías Zañartu.

 El trabajo que realiza el Dr. Zañartu refleja cómo se ha incrementado la aplicación de herramientas de ingeniería a la medicina, lo que permitiría obtener importantes avances futuros, utilizando los conocimientos adquiridos durante largos años de estudio en función de la Ingeniería Electrónica.

Una de las más importantes contribuciones de Zañartu consiste en un sistema de monitoreo ambulatorio en tiempo real para la detección temprana de patologías que afectan a la voz y seguimiento de recuperación y tratamiento post cirugía.

Las grandes contribuciones de la ingeniería a la medicina

El sistema de monitoreo ambulatorio móvil de la voz se desarrolla mediante un sensor que se adhiere al cuello del paciente, cuyos datos son procesados y transmitidos por un smartphone, permitiendo registrar, evaluar y corregir el uso de las cuerdas vocales en tiempo real.

El proyecto ha sido desarrollado en colaboración con especialistas en Otorrinolaringología y Fonoaudiología de la Universidad de Valparaíso.

Esta tecnología ha sido probada en personas en el Laboratorio de Procesamiento de la Voz del AC3E de la USM, en el cual se trabaja con pacientes durante la etapa posterior al diagnóstico, los chequea y graba con un equipo de avanzada que comprende una cámara de endoscopía laríngea de alta velocidad –única en Chile, otorgada por un Fondequip- y los monitorea luego con el mismo sensor durante una semana en un proceso pre y post operatorio (en caso de intervención quirúrgica) con una alta precisión y mucho mayor definición que las herramientas utilizadas en la actualidad por los centros de salud en el país.

El segundo proyecto tiene relación con la utilización de encefalografía para la investigación del control motor de la voz, el cual nace a raíz de la falta de conocimiento sobre las causas de la disfonía funcional, una de las patologías más frecuentes en Chile. Una de las teorías es que habría un problema en el lupo auditivo que impacta en cómo la persona se escucha y como regula la voz frente a un estímulo externo. Por ejemplo: La disfonía aumenta cuando la persona se expone a mayor ruido ambiente, ya que eleva la intensidad de la voz y hace mayor esfuerzo, sin embargo, lo que sucede a nivel neurológico, cortical o muscular aun no está determinado. El proyecto pretende contribuir al conocimiento acerca del control motor de la voz. Este lupo auditivo está además presente en patologías neurológicas y otras como el parkinson, en esta última, la voz comienza a hacer más baja, pero la persona cree que está hablando más fuerte, es decir, no regula su feedbak auditivo. A diferencia del caso anterior, al exponerla a mayor sonido ambiente, elevará la intensidad de la voz. 

En este momento el proyecto se encuentra en etapa de investigación para entender este tipo de fenómenos. Para ello, se utiliza elecroencefalografía con 124 canales de información, electrobiografía y análisis biomecánicos de redes corticales.

Procesamiento Voz AC3E (1)“Hoy estamos llegando a un punto donde la matemática y ciencias básicas permiten crear herramientas y tecnologías capaces de aplicarse en clínicas y hospitales, por ejemplo, para optimizar diagnósticos médicos y predecir resultados de cirugías”, señaló el Dr. Zañartu.

El fonoaudiólogo y académico de la Escuela de Fonoaudiología de la Universidad de Valparaíso, Christian Castro, destaca que el trabajo realizado en la USM permite a los profesionales de la salud estar a la vanguardia de los nuevos descubrimientos, avances y tecnologías en el área.

“Este tipo de iniciativas nos ayuda a ampliar nuestros conocimientos en la disciplina, mejorando nuestros diagnósticos y optimizando nuestras terapias basados en evidencia científica. Del mismo modo, es una interesante oportunidad para establecer redes de trabajo e investigación entre distintas instituciones en pro del desarrollo del área de la voz humana y sus patologías”, manifestó Castro.

El trabajo que realiza actualmente la USM, por medio del investigador del AC3E y académico del Departamento de Electrónica, le permite posicionarse a nivel internacional y ser reconocidos en cuanto a su contribución a la medicina. “Los ingenieros podemos estar en todos lados y la relación con la medicina puede generar importantes mejoras en el diagnóstico y tratamiento”, señaló el Dr. Zañartu.

*Extracto de NOTICIAS USM

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