Metrología: un pilar invisible de la medicina

Estamos midiendo todos los días: al mirar el tiempo para saber cómo vestirnos, al comprar un kilo de algún alimento, al poner cierta cantidad de gasolina en nuestro auto… Constantemente estamos en busca de la precisión para nuestro beneficio y calidad de vida, pero ¿te has preguntado cómo nos aseguramos de que esas mediciones son certeras? Es todo gracias a los metrólogos.

La metrología es la ciencia de las mediciones y tiene como objetivo desarrollar tecnologías, procesos y dispositivos que ayuden a comparar magnitudes físicas de interés y generar resultados exactos, con baja incertidumbre, y muy confiables. La metrología aplicada al tiempo, (medido en segundo [s]), nos ha permitido el desarrollo de mejores microprocesadores, permitiéndonos tener computadoras más pequeñas y poderosas, internet más rápido y accesible, mejores comunicaciones y nuevas formas de usar tecnología en nuestra vida diaria.

Así, la metrología no solo mejora vidas, sino que repercute directamente en la productividad y desarrollo de la región. Por eso, el Banco Interamericano de Desarrollo trabaja de la mano del Centro Nacional del Metrología en México, buscando la apropiabilidad del conocimiento de metrología en la ciudadanía. En este blog, te contamos por qué es importante conocer el trabajo de los metrólogos para tu salud.

Las repercusiones de la precisión en tu salud

La medicina está en constante evolución, y en la medida en la que aumenta el conocimiento, también pueden aumentar los retos. Uno de los más complejos, pero quizás de los menos conocidos, es el desafío de la medición y monitoreo de los parámetros que reflejan nuestra condición física y de salud. Éstos no solo ayudan a prevenir o reducir padecimientos y preservar nuestra calidad de vida, sino que a la vez pueden condicionar decisiones médicas determinantes según sus resultados. Algunos de los parámetros más comunes son la medición de los latidos del corazón por minuto, la presión sanguínea, el nivel de oxigenación, la cantidad de glucosa en la sangre, la temperatura corporal, entre otras que ya conocemos con instrumentos que es posible que tengamos en casa.

Estos instrumentos o dispositivos deben ser seguros, fáciles de usar y con una adecuada exactitud que cual debe relacionarse con una escala física medible o a una magnitud conocida. Solo así es posible asegurar que el resultado de dichas mediciones pueda compararse con valores típicos e interpretarse adecuadamente para descartar posibles padecimientos, identificar inicio de enfermedades y obtener información suficiente sobre el estado de salud de la persona.

La ciencia detrás de la exactitud y la confiabilidad

Diversas ciencias, diciplinas y especialidades participan en el proceso de monitorear los parámetros físicos del cuerpo humano. La electrónica, el diseño mecánico, la automatización, la probabilidad y estadística, e inclusive la inteligencia artificial (IA), están presentes en el diseño, construcción y uso de todos los dispositivos médicos que se utilizan en consultorios médicos, hospitales y en nuestro hogar. Esto genera que existan un conjunto de diferentes dispositivos, técnicas, procesos de medición, registro de resultados y escalas físicas que se aplican al monitoreo de la salud. Además, cada fabricante, diseñador o integrador tiene la libertad de generar su propio método de medición, captura de datos, escala a utilizar y análisis de datos para presentar un resultado del parámetro físico que se está monitoreando, ocasionando que los resultados que obtenemos estén altamente relacionados con el diseño del dispositivo que utilizamos.

La calidad del sensor, el proceso de adquisición de datos, el uso de una escala de comparación, o la adecuada calibración de cada dispositivo puede afectar directamente la confiabilidad del resultado que obtenemos. Es por eso que son fundamentales el uso de referencias físicas adecuadas, tener patrones adaptados y establecer procedimientos de medición para para homogenizar los resultados, lo cual solo puede lograrse a través de la metrología.

La metrología aplicada a los dispositivos médicos debe de significar mejores resultados en la determinación de los parámetros que reflejan la condición física. El fácil acceso a resultados confiables registrados durante las 24 horas del día ayuda a determinar el nivel de salud de una persona. Esto ayuda a los médicos a generar mejores diagnósticos, a recetar dosis más confiables de medicamento y administrarlos en tiempos adecuados. La misma información confiable proveniente de dispositivos médicos desarrollados aplicando la metrología puede ser usada para prevenir padecimientos y enfermedades antes de su aparición.

El CENAM: buscando la certidumbre de dispositivos en México

Como ejemplo, en el Centro Nacional de Metrología (CENAM) dentro de la Dirección de Metrología Física, se han realizado esfuerzos para combinar el uso de dispositivos LED y espectrómetros de arreglo como referencias confiables para realizar las mediciones ópticas durante el transcurso del día, mediante un proceso cómodo y seguro que no genera molestias a la persona (mediciones físicas no invasivas). Se tiene la prioridad de considerar el principio físico de la magnitud, y de usar adecuados instrumentos de medición que ayudan a mejorar la exactitud y repetibilidad de las mediciones que se utilizan para determinar el nivel de oxígeno en sangre y mejorar los procesos de medición utilizados en la oximetría.

Uno de los primeros pasos para intentar relacionar las magnitudes ópticas con el funcionamiento de los dispositivos médicos, fue el estudio del diseño y funcionamiento de simuladores ópticos que se emplean para verificar oxímetros médicos. Se utilizaron espectrómetros calibrados para definir las longitudes de onda que mejor interactúan con la hemoglobina presente en la sangre. Midiendo el valor de irradiancia de las dos principales longitudes de onda utilizadas en oximetría, es posible verificar algunas de las relaciones que usan los fabricantes para determinar el nivel de oxígeno en la sangre mediante oxímetros.

La segunda etapa de estudio en CENAM, fue el desarrollo de diferentes prototipos para la medición de oxígeno en la sangre. Estos diferentes diseños aprovechan la práctica de los laboratorios de Óptica y Radiometría en el desarrollo de LEDs de referencia y de las capacidades de calibración, medición y uso de espectrómetros de arreglo. Todas las mediciones realizadas con estos prototipos se realizan con equipos calibrados y trazables a patrones nacionales conservados por la Dirección de Metrología Física, a fin de garantizar resultados confiables con adecuada resolución y repetibilidad.

Finalmente, llegamos a la etapa de estudio y desarrollo con un enfoque hacia el futuro donde se mejora el diseño de los prototipos para que sean fáciles de usar, seguros y accesibles. Además, se realizan mediciones directas con los prototipos y se contrastan los resultados con otros obtenidos en análisis clínicos de laboratorio. El objetivo final es desarrollar un dispositivo médico de oximetría que utilice fuentes LED visibles e infrarrojas, y que contraste los resultados en tiempo real con datos auténticos de pacientes, lo que permitirá avanzar en el desarrollo de un algoritmo moderno y preciso para la oximetría.

No solo es medición, es confianza

La precisión y confiabilidad en las mediciones son fundamentales no solo para garantizar un diagnóstico adecuado, sino también para prevenir enfermedades y mejorar la calidad de vida de las personas. La metrología, al aplicar rigurosos estándares y técnicas de medición, se convierte en un pilar esencial de la medicina moderna, asegurando que los dispositivos médicos no solo sean precisos, sino también accesibles y seguros. A través de esfuerzos como los realizados en CENAM, podemos visualizar un futuro en el que la tecnología médica no solo refleje avances científicos, sino que también ponga en manos de los profesionales de la salud herramientas que permitan decisiones médicas más informadas y oportunas.

La importancia de la metrología en la medicina trasciende el simple acto de medir; se trata de establecer la confianza en los resultados obtenidos y, en última instancia, en el cuidado de la salud humana. Conocer más sobre la metrología es entender mejor los fundamentos que sostienen los avances en la medicina y cómo éstos impactan en nuestra vida diaria. La metrología no solo mide, sino que protege, guía y salva vidas. Por ello, es crucial continuar explorando y desarrollando esta disciplina para seguir mejorando el bienestar de todos.