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Ingeniería

El calor que sale del cuerpo

Un instrumento detecta la variación de la temperatura corporal vía radiación infrarroja

Cuando no se logra establecer la causa de la fiebre, las infecciones o los dolores inmediatamente, es necesario hacer estudios más profundos, de manera tal de descifrar estos síntomas y hallar el origen de las enfermedades. Una manera de hacer este diagnóstico consiste en medir la temperatura del cuerpo vía radiación infrarroja. De acuerdo con la variación de la temperatura en determinada parte del cuerpo, es posible verificar la incidencia de las debilidades en el organismo. Esta variación se detecta mediante el empleo de una cámara termográfica que registra la radiación y la transforma en una imagen térmica capaz de representar punto por punto la temperatura superficial de un cuerpo. Este instrumento ayuda en la detección de enfermedades tales como el cáncer, la hanseniasis, la diabetes, las lesiones por esfuerzo repetitivo (LER) y otros procesos inflamatorios, o incluso puede usárselo en el área de medicina deportiva. Estas cámaras, que también miden la temperatura de equipos industriales, se usan bastante en algunos países, pero siguen siendo poco empleadas en Brasil, debido a su alto costo. Pero esta situación está empezando a cambiar con el trabajo de los investigadores del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo con sede en São Carlos (IFSC/ USP). Estos científicos construyeron por primera vez en el país dos prototipos de cámara termográfica, capaces de realizar exámenes a distancia y en forma no invasiva.

Estos instrumentos, que tienen el tamaño de una cámara de video convencional, lo que ha de facilitar su empleo en hospitales, centros de salud y sanatorios, han sido desarrollados con el apoyo de la FAPESP y capturan imágenes con base en la acción de un solo sensor, donde cada punto de calor focalizado se codifica en un patrón de colores. Para detectar las imágenes, dos espejos se mueven de manera sincronizada en direcciones diferentes, en forma vertical y horizontal, haciendo un barrido completo sobre todos los puntos de la imagen que se registrará. Captada por el objetivo de la cámara, la radiación infrarroja se refleja en los espejos, llegando hasta el sensor por medio de una lente totalmente transparente a este tipo de onda electromagnética. La cámara se conecta a una computadora, y las imágenes capturadas se guardan y se analizan con un software también desarrollado en este mismo laboratorio.

Con excepción del sensor, importado y sin similar nacional, todos los elementos de la cámara termográfica se fabricaron en Brasil. Está preparada para medir temperaturas de entre 18°C y 40°C, que son las variaciones existentes en la superficie del cuerpo humano. Para asegurar este desempeño, existe una metodología de calibración con patrones de temperatura controlados, que también ha sido desarrollada por este grupo. Dicha calibración brinda una sensibilidad de 0,1ºC en la franja de uso para aplicaciones en salud. Para utilización industrial, puede programársela para medir temperaturas en franjas más altas, de hasta 1.000ºC.

Dominio tecnológico
De acuerdo con Luiz Antônio de Oliveira Nunes, quien coordina la investigación en el Laboratorio de Láser y Aplicaciones del IFSC/ USP, la cámara termográfica no podrá patentarse, pues no existe una innovación tecnológica: es tan sólo el dominio de la tecnología, que de antemano es pública. Nuestra cámara no es una copia, el proyecto es nuestro y existen novedades, pero éstas no justifican una patente. Nuestra estrategia es dominar tecnologías importantes, disponibles comercialmente, pero que aún no se producen en el país. Después de dominar la tecnología, pretendemos producirla a escala industrial, revela. La cámara nacional no tiene plazo para llegar al mercado, pues aún no se ha definido quién la producirá. Nunes pretende entablar alianzas con empresas para hacer factible la producción. El costo de la cámara es aún caro: alrededor de 10 mil dólares, pero es un precio tres veces menor que el de una similar importada.

El mercado para este equipo está en hospitales, centros de salud e incluso en aeropuertos. En el área de clínica estética, la incidencia de la celulitis podrá evaluarse mejor con las cámaras termográficas, que muestran dónde el flujo de calor se ve bloqueado por las grasas, incluso en problemas iniciales. Otra posibilidad es su uso veterinario. Por ejemplo, si un caballo de carrera padece problemas musculares, bastará con sacarle una foto con esta cámara para saber cuáles son sus reales condiciones de competencia.

Todas las pruebas con la cámara se llevaron a cabo en laboratorio, con infraestructura del propio IFSC/ USP, bajo la coordinación del médico fisiatra Antonio Carlos de Camargo Andrade Filho, del Instituto Lauro de Souza Lima, de Baurú, especializado en terapias del dolor. ?Los ensayos clínicos han concluido y comprobaron que la cámara ayuda en el diagnóstico tanto de dolores desconocidos como de enfermedades de piel y tumores superficiales, al margen de hacer posible un seguimiento de la vitalidad de la piel?, dice Andrade Filho.

Uso industrial
Al margen del uso en el área de medicina, este tipo de tecnología permite evaluar pérdidas térmicas también en máquinas e instalaciones, mejorando así el desempeño de equipos en uso o en desarrollo en la industria. Por eso, al contrario de lo que sucede en el área médica, en el sector industrial la tecnología termográfica es bastante empleada. Mediciones en paneles eléctricos o tableros de tensión, por ejemplo, revelan pérdidas de energía provocadas muchas veces por un simple mal contacto (cuanto más elevada es la temperatura, mayor es la pérdida de energía).

En la industria automovilística, este equipo puede verificar si los calefactores y desempañadores de vidrios han sido debidamente instalados. En las centrales siderúrgicas puede revelar la fuga de calor en los altos hornos, en usinas, calderas y sistemas de refrigeración. En el ámbito de las Fuerzas Armadas, las cámaras termográficas se usan en equipos de alta precisión instalados principalmente en aviones militares. La aplicación militar de la termografía empezó en la década de 1940, y la médica en 1960. La primera cámara infrarroja se desarrolló en 1948 y era capaz de registrar una imagen en 20 minutos. La cámara desarrollada en el IFSC/ USP hace una imagen en apenas tres segundos, pero una cámara de aplicación militar es capaz de registrar hasta mil imágenes por segundo.

El Proyecto
Desarrollo de una cámara termográfica
Modalidad
Línea Regular de Auxilio a la Investigación
Coordinador
Luiz Antônio de Oliveira Nunes – IFSC/ USP
Inversión
R$ 49.000,00 y US$ 12.490,00 (FAPESP)

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