Desde exámenes de la vista hasta análisis de sangre y cirugía: cómo los médicos utilizan la luz para diagnosticar enfermedades

No te sientes bien. Ha tenido un fuerte dolor de cabeza toda la semana, mareos y ha vomitado las últimas comidas.

Visita a su médico de cabecera para obtener algunas respuestas y se sienta mientras le iluminan los ojos, solicita un análisis de sangre y solicita algunas imágenes médicas.

Todo lo que acaba de hacer su médico de cabecera depende de la luz. Estas son sólo algunas de las tecnologías ópticas que han tenido un enorme impacto en la forma en que diagnosticamos enfermedades.

1. Pruebas sobre el terreno

Los diagnósticos en el punto de atención permiten a los médicos realizar pruebas a los pacientes en el acto y obtener respuestas en minutos, en lugar de enviar muestras a un laboratorio para su análisis.

La «linterna» que utiliza su médico de cabecera para ver el interior de su ojo (conocida como oftalmoscopio) es un gran ejemplo. Esto permite a los médicos detectar un flujo sanguíneo anormal en el ojo, deformaciones de la córnea (la capa transparente más externa del ojo) o discos ópticos inflamados (una sección redonda en la parte posterior del ojo donde comienza la conexión nerviosa con el cerebro). Los discos inflamados son un signo de presión elevada dentro de la cabeza (o en el peor de los casos, un tumor cerebral) que podría ser causando tus dolores de cabeza.

la invención de láseres y LED ha permitido que muchas otras tecnologías miniaturizadas se proporcionen junto a la cama o en la clínica en lugar de en el laboratorio.

La oximetría de pulso es un ejemplo famoso, en el que un clip colocado en el dedo informa qué tan bien está oxigenada la sangre. Lo hace por medición las diferentes respuestas de la sangre oxigenada y desoxigenada a los diferentes colores de luz.

La oximetría de pulso se utiliza en los hospitales (y a veces en el hogar) para controlar la salud respiratoria y cardíaca. En los hospitales, también es una valiosa herramienta para detectar defectos cardíacos en los bebés.

2. Mirando las moléculas

Ahora, volvamos a ese análisis de sangre. Analizar una pequeña cantidad de sangre puede diagnosticar muchas enfermedades diferentes.

Una máquina llamada «analizador de recuento sanguíneo completo» automatizado analiza marcadores generales de su salud. Esta máquina dirige rayos de luz enfocados a través de muestras de sangre contenidas en pequeños tubos de vidrio. Cuenta la cantidad de células sanguíneas, determina su tipo específico e informa el nivel de hemoglobina (la proteína de los glóbulos rojos que distribuye el oxígeno por el cuerpo). En minutos, esta máquina puede proporcionar una instantánea de su salud general.

Para marcadores de enfermedades más específicos, el suero sanguíneo se separa de las células más pesadas haciéndolo girar en un instrumento giratorio llamado centrífuga. Luego, el suero se expone a tinciones químicas especiales y ensayos enzimáticos que cambian de color dependiendo de si están presentes moléculas específicas, que pueden ser un signo de una enfermedad.

Estos cambios de color no se pueden detectar a simple vista. Sin embargo, un haz de luz procedente de un instrumento llamado espectrómetro Puede detectar pequeñas cantidades de estas sustancias en la sangre y determinar si los biomarcadores de enfermedades están presentes y en qué niveles.

3. Imágenes médicas

Revisemos esas imágenes médicas que ordenó su médico de cabecera. El desarrollo de la tecnología de fibra óptica, que se hizo famosa por transformar las comunicaciones digitales de alta velocidad (como la NBN), permite que la luz entre en el cuerpo. ¿El resultado? Imágenes ópticas de alta resolución.

Un ejemplo común es un endoscopiodonde se insertan fibras con una pequeña cámara en el extremo en las aberturas naturales del cuerpo (como la boca o el ano) para examinar el intestino o el tracto respiratorio.

Los cirujanos pueden insertar la misma tecnología a través de pequeños cortes para ver el interior del cuerpo en una pantalla de video durante cirugía laparoscópica (también conocida como cirugía ocular) para diagnosticar y tratar enfermedades.

¿Qué tal el futuro?

Los avances en nanotecnología y una mejor comprensión de las interacciones de la luz con nuestros tejidos están dando lugar a nuevas herramientas basadas en la luz para ayudar a diagnosticar enfermedades. Estos incluyen:

• nanomateriales (materiales en una escala extremadamente pequeña, muchos miles de veces más pequeños que el ancho de un cabello humano). Estos se están utilizando en sensores de próxima generación y nuevas pruebas de diagnóstico.
• biosensores ópticos portátiles El tamaño de la uña se puede incluir en dispositivos como relojes, lentes de contacto o vendas para los dedos. Estos dispositivos permiten mediciones no invasivas de sudor, lágrimas y saliva, en tiempo real
• Herramientas de IA para analizar cómo el suero sanguíneo dispersa la luz infrarroja. Esto ha permitido a los investigadores construir un base de datos completa de patrones de dispersión para detectar cualquier cáncer,
• un tipo de imagenología no invasiva llamada tomografía de coherencia óptica para obtener imágenes más detalladas del ojo, el corazón y la piel
• tecnología de fibra óptica para colocar un pequeño microscopio en el cuerpo en el punta de una aguja.

Entonces, la próxima vez que vaya al médico de cabecera y le realicen (u soliciten) algunas pruebas, es probable que al menos una de esas pruebas dependa de la luz para ayudar a diagnosticar la enfermedad.

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