Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en el mundo, pero un gran segmento de la población ignora ese riesgo: según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de no hacer conciencia sobre este tema dentro de una década casi 23.6 millones de personas morirán al año por alguna enfermedad cardiovascular, principalmente por cardiopatías y accidentes cerebrovasculares.
La insuficiencia cardiaca se da en personas de cualquier edad, incluso en niños pequeños (especialmente los que nacen con alguna anomalía cardiaca). No obstante es mucho más frecuente entre las personas mayores porque tienen una mayor probabilidad de contraer enfermedades que predisponen a ello, como la arteriopatía coronaria, que lesiona el músculo cardiaco, o trastornos de las válvulas cardiacas. Los cambios producidos en el corazón a causa de la edad tienden a hacer que este bombee de forma menos eficaz.
Uno de los principales problemas en el tratamiento de la insuficiencia cardiaca es que en las primeras fases esta enfermedad puede pasar desapercibida, lo que suele derivar en un pronóstico más grave.
Se calcula que hasta la mitad de los pacientes por insuficiencia cardiaca fallecerán por muerte súbita. Este riesgo aumenta si el paciente no está correctamente diagnosticado. En este contexto cobra relevancia la importancia de la detección precoz de enfermedades cardiovasculares.
Interesada en esta problemática la ingeniera biónica del Instituto Politécnico Nacional (IPN), Rosario Ríos Prado, desarrolló un sistema inteligente para detectar anormalidades de los sonidos cardiacos como una herramienta auxiliar para clínicas de primer contacto.
La egresada de la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) explica a Vértigo que el dispositivo electrónico es capaz de alertar un posible problema valvular que requiera atención médica al registrar, escuchar y comparar con técnicas de procesamiento de señales y reconocimiento de patrones, sonidos generados por la mecánica cardiovascular al interior del tórax.
Recuerda que “en el curso de la carrera se analizaban diferentes tipos de señales biológicas, estudiando el registro del electrocardiograma, el cual da señales eléctricas y es conocido por sus siglas: ECG. Este instrumento electrónico es la representación gráfica de la actividad eléctrica del corazón en función del tiempo, que se obtiene desde la superficie corporal, en el pecho, con un electrocardiógrafo en forma de cinta continua”.
Fascinada por la operación del electrocardiograma pensó en buscar otra forma de analizar el corazón y encontró que esto último se podía dar por medio del sonido. “Busqué en diferentes bases de datos en internet y los registros de sonido del corazón están mal etiquetados: no hay información sobre en qué parte del tórax se colocó el estetoscopio o en qué fecha se auscultó al individuo para registrar el sonido. Concluí que era mejor la idea de contar con un dispositivo propio en el cual controlar y registrar con precisión esos datos tan importantes”.
Herramienta auxiliar
Aunque existen diversas técnicas y dispositivos para verificar el funcionamiento de este órgano, que incluyen electrocardiograma, tomografía computarizada, imágenes de resonancia magnética y ecocardiografía, la estudiante de maestría constató que en nuestro país estas resultan costosas y no todos los hospitales cuentan con equipo para realizarlas o personal especializado.
Como parte de sus estudios de maestría Ríos Prado escribió la tesis Procesamiento de señales de sonidos cardiacos para detección auxiliar en el aprendizaje de anormalidades en la apertura y cierre de las válvulas del corazón, para clínica de primer nivel. Al unísono creó el sistema inteligente integrado por un software y un dispositivo conformado por el acople de un micrófono a un estetoscopio, conectado a una tarjeta para adquirir, registrar y grabar sonidos cardiacos en una plataforma digital computarizada.
Asesorada por los profesores Blanca Tovar Corona y Álvaro Anzueto Ríos, de la UPIITA, elaboró una metodología matemática para procesar, comparar y analizar grados de similitud entre las señales sonoras del corazón por medio de una técnica llamada Dynamic Time Warping (DTW) o Alineamiento Temporal Dinámico, el cual evalúa la variabilidad entre los grupos fónicos de una secuencia que no presenta patología con otra que sí la tiene.
“El dispositivo se compone por unas tarjetas diseñadas ex profeso para registrar el sonido del corazón. Esto lo hacemos por medio del estetoscopio, donde he adaptado un micrófono de alta calidad. Este micrófono se conecta a la tarjeta. En ella se registra el sonido y de ahí lo paso a una tarjeta de adquisición de datos. La señal analógica se convierte en digital y finalmente analizo las señales en la computadora”, comparte.
Dice la especialista que el dispositivo compara sonidos normales (precargados) con sonidos patológicos; es decir, sonidos que podrían representar una falla en las válvulas. Cabe aclarar que los sonidos se relacionan a la actividad mecánica, no eléctrica del corazón. Lo que analiza es justamente la actividad mecánica, la cual genera un sonido. “La señal del sonido es muy simple y se divide en dos segmentos. Cuando escuchamos alguna palpitación oímos ese sonido doble producido por las válvulas cardiacas. A veces se detectan ruidos inusuales dentro de este sonido que el sistema detecta como una alerta de posible soplo en una de las cuatro válvulas”.
La propia inventora admite los límites del dispositivo, que no es comparable al desempeño de un electrocardiograma. Más bien lo visualiza como una herramienta auxiliar para el cardiólogo en formación que empieza a escuchar el sonido de las palpitaciones y el bombeo de sangre del corazón. “Puede funcionar como un sistema de entrenamiento de oído que acorte el camino del cardiólogo inexperto para adquirir la sofisticada habilidad de escuchar por medio del estetoscopio hasta la más mínima falla de válvulas o de otra cardiopatía”.
Pondera que el sistema es un soporte para identificar soplos porque “no solamente los escuchamos sino también los vemos”. También lo concibe como una herramienta auxiliar que se puede usar en clínicas donde no hay un cardiólogo experto o donde no hay un aparato de electrocardiogramas.
Ahora trabaja en un diseño más práctico, pequeño y transportable del sistema porque desea “llegue a un hospital de primera instancia o a un médico general”. Asimismo imagina el futuro dispositivo “como una especie de reloj digital que colocado en el tórax del paciente registre y procese el sonido del corazón que en cada individuo es sutilmente diferente”.
RECUADRO
Enfermedades cardiovasculares
A escala mundial
Las enfermedades cardiovasculares (ECV), comúnmente conocidas como enfermedad del corazón o derrame cerebral, son la causa número uno de muerte en todo el mundo.
Uno de cada tres decesos en el planeta son resultado de las ECV, pero la mayoría de las enfermedades del corazón y derrame cerebral prematuro son prevenibles.
Casi 80% de los fallecimientos por ECV se produce en países de bajos a medianos ingresos.
En México
Cada año mueren 180 mil mexicanos como consecuencia de los estragos de las enfermedades cardiovasculares, por lo que es la primera causa de fallecimiento en el país.
Algunos de los factores de riesgo relacionados con las enfermedades
cardiovasculares en adultos en México se describen a continuación:
17% de la población es fumadora.
7.2 litros de alcohol consumido por persona.
22.8% tienen hipertensión, que puede aumentar el riesgo de ataque o
insuficiencia cardiaca, enfermedad renal o derrame cerebral.
Más de uno de cada tres adultos (32.1%) en México son obesos.
6% de la población tiene ya detectado un infarto o un evento cardiovascular cerebral.