Caracterización del daño tisular por estimulación eléctrica de un sistema de espectroscopía de impedancia - Pinzón Todd, Javier (Universidad Autónoma Metropolitana, 2007)
Este trabajo de investigación caracteriza el daño que sufre la pared de la mucosa gastrointestinal, mediante análisis histopatológicos, al inyectarse energía eléctrica bajo distintas condiciones, validando así los rangos seguros de energía inyectada por el sistema de medición diseñado. Investigadores del laboratorio de Instrumentación del departamento de Ingeniería Eléctrica de la UAMI en conjunto con la empresa Innovamédica diseñaron y desarrollaron un espectrómetro de impedancia compleja para el análisis de daño y cambios estructurales en tejido gastrointestinal. Este sistema ya ha sido validado en animales para obtener información de condiciones normales o patológicas de tejidos y brindar información temprana de diagnóstico. El manejo de impedancias en material biológico, requiere que la densidad de corriente generada en la medición de la impedancia compleja, se limite a valores bajos, de tal forma que la estimulación no genere cambios en las características lineales de la impedancia ni mucho menos daño en el tejido medido. Según Schwan y Kay (1956), la densidad de corriente generada no debe ser mayor a 1 mA/cm2 . Se han realizado muchas investigaciones para definir los niveles de energía de corriente eléctrica a los que un humano puede estar expuesto sin causar alteraciones estructurales o afectar las mediciones, sin embargo, los rangos definidos dependen además de la frecuencia y las características intrínsecas del tejido en cuestión, de la localización y geometría de los electrodos. Estos factores generan diferencias suficientemente significativas para evaluar por medio de modelos y pruebas “in vivo”, la seguridad de cada sistema médico. El objetivo central de este estudio fue demostrar mediante un análisis histopatológico, la seguridad de los parámetros de densidad de corriente utilizados por el sistema. Identificando el umbral de energía en el que se comienza a causar daño y la posible interacción que existe entre los distintos factores que definen la densidad de corriente. Se diseñó un experimento factorial, se caracterizó el daño causado por estimulación eléctrica o coagulativa y se obtuvieron 180 muestras de tejido intestinal previamente estimuladas, a las cuales se les asignó un nivel de daño. Se hizo un análisis de interacción entre los distintos factores y un análisis de varianza (ANOVA). Se confirmó que el daño por coagulación es distinto al daño por isquemia por lo que los valores de impedancia son distintos. Los resultados mostraron que las corrientes y sus factores de interacción programadas en el sistema de espectroscopía de impedancia no generan ningún daño a la mucosa gástrica con lo que se puede afirmar que los cambios en impedancia que mide son cambios debido a daño isquémico y no a daño generado por el instrumento.