Prototipo de Diagnóstico de Cáncer Colorrectal Mediante un Dispositivo de Caracterización Dieléctrica de Tejidos Ex Vivo: Diseño, Metodología y Estudios Clínicos Preliminares

Abstract

[ES] Actualmente, el cáncer de colon se ha convertido en una enfermedad que presenta una alta incidencia y mortalidad en muchos países. Debido a esto, así como a una fase asintomática prolongada, una detección temprana aumenta en gran medida la probabilidad de supervivencia y disminuya el costo de los tratamientos. Conocer las propiedades electromagnéticas de los tejidos biológicos con la mayor exactitud posible tiene una gran importancia en el diseño de un elevado número de aplicaciones biomédicas. Debido a que el cáncer provoca modificaciones estructurales en las células que a su vez generan cambios en las propiedades dieléctricas, es posible desarrollar aplicaciones de detección de cáncer que se basen en este principio. En lo que se refiere al cáncer de colon, existe la posibilidad de acceder de forma más o menos sencilla a este tejido durante procedimientos endoscópicos. Además, se ha reportado en la literatura, que existe una diferencia considerable en los valores de propiedades dieléctricas de los tejidos sanos y cancerosos, lo cual abre la puerta al empleo de esta técnica como método de diagnóstico. El objetivo principal de este trabajo es prototipar un dispositivo que ayude en la detección de cáncer colorrectal durante la colonoscopia mediante la caracterización dieléctrica de biopsias. Además, este dispositivo puede ser extendido para su uso en procedimientos quirúrgicos de cáncer de colon, para determinar con mayor precisión el alcance del tejido a eliminar. El prototipo ha de ser pequeño y de fácil manejo, además de cumplir con determinados requisitos de esterilización. Además, el diseño del dispositivo debe incluir desde el diseño del equipo en sí, hasta la metodología de medida y procesamiento de los datos si es necesario. Como parte final de este trabajo se contempla la validación preliminar en las unidades de Endoscopias y Cirugía Digestiva del Hospital Universitario La Fe de Valencia.

[EN] Currently, colon cancer has become a disease with a high incidence and mortality in many countries. Because of this, as well as a prolonged asymptomatic phase, early detection greatly increases the survival probability and lowers the cost of treatments. Knowing the electromagnetic properties of biological tissues as accurately as possible is of great importance in the design of a large number of biomedical applications. Because cancer causes structural changes in cells that in turn lead to changes in dielectric properties, it is possible to develop cancer detection applications based on this principle. With regard to colon cancer, there is the possibility of more or less easy access to this tissue during endoscopic procedures. In addition, it has been reported in the literature that there is a considerable difference in the values ¿¿of dielectric properties of healthy and cancerous tissues, which enables the use of this technique as a diagnostic method. The main objective of this work is to prototype a device that helps in the detection of colorectal cancer during colonoscopy through the dielectric characterization of biopsies. In addition, this device can be extended for use in colon cancer surgical procedures to more accurately determine the extent of tissue to be removed. The prototype must be small and easy to handle, in addition to meeting certain sterilization requirements. In addition, the design of the device must include everything from the design of the equipment itself, to the measurement methodology and data processing, if necessary. As a final part of this work, the preliminary validation in the Endoscopy and Digestive Surgery units of the Hospital Universitario La Fe of Valencia is contemplated.