Diseño de un sistema de monitorización del reflujo gástrico mediante espectrofotometría en radiofrecuencia

Abstract

[ES] Debido a que en los últimos años se ha observado un número creciente de casos de trastorno por Reflujo Gastroesofágico, así como de las enfermedades interrelacionadas con este (p.e. hernia de hiato), el desarrollo de técnicas no invasivas de detección de ácido clorhídrico por la vía esofágica puede ser de gran interés científico y social. El Reflujo Gástrico consiste en un complejo desorden de motricidad al cual lo acompañan síntomas tales como: sensación de ardor retroesternal, dolor abdominal, regurgitación gástrica o sabor amargo. En algunos casos puede desembocar en complicaciones graves como la esofagitis erosiva (daños severos en el esófago). En la actualidad, el diagnóstico puede realizarse mediante panendoscopia superior, pH-metría esofágica o manometría esofágica. Dado que esta enfermedad afecta del 10 al 20% del mundo occidental y es una enfermedad en auge en todo el mundo, es preciso encontrar una forma de diagnóstico más rápida, asequible y menos invasiva. Para este estudio se han utilizado técnicas espectrofotométricas en el espectro de la radiofrecuencia; seleccionando distintos sujetos en función de su sexo, edad y constitución física. El trabajo experimental consistió en colocar unos electrodos sobre el sujeto y someterlo a un flujo de fotones en un determinado rango de frecuencias, analizando las interacciones de las partículas que componen el campo con el material biológico y obteniendo, como respuesta, la acumulación de energía eléctrica y la pérdida de la misma en forma de otras energías. Dichas dispersiones se pueden relacionar con características químicas, físicas, termodinámicas, bioquímicas y estructurales del paciente (Castro-Giráldez, 2010). Por lo tanto, es posible pensar que esta técnica sería útil para determinar el diagnóstico de los pacientes de forma mucho menos agresiva y más rápida que las técnicas habituales. El rango de medidas espectrofotométricas fue de 40 Hz a 1 MHz. Se utilizó un sensor flexible adhesivo de dos canales (emisor-receptor) desarrollados por el IuIAD-UPV & I3M-UPV y conectados a un analizador de impedancias Agilent 4294A. A cada individuo se le colocaron sensores en el plexo torácico siguiendo la dirección del esófago y se le hizo ingerir diferentes líquidos caracterizados químicamente, con el fin de determinar la capacidad de predicción de especies químicas cargadas del medio líquido mediante espectrofotometría de radiofrecuencia. Se eligieron tres medios líquidos: salmuera (disolución de agua y cloruro sódico en saturación), zumo de naranja envasado y agua mineral. Se realizaron las pruebas en 10 sujetos, con 3 repeticiones de medida por sujeto y medio. Los resultados permitieron concluir que esta técnica es capaz de predecir el paso de iones cloro, de manera similar a procesos de reflujo de ácido clorhídrico, por lo que esta técnica podría resultar útil y viable para determinar el diagnóstico de los pacientes de forma rápida y no invasiva, al contrario que los procedimientos actuales.

[EN] Due to the increase rating of the gastroesophageal reflux disease in the last years, as well as the interrelated disorders (as hiatus hernia), the development of non-invasive techniques of detection of the hydrochloric acid by esophagic way can be of great social and scientific interest. Gastroesophageal Reflux disease is a complex motility disorder, which is usually accompanied by symptoms as retrosternal burning sensation, chest pain, regurgitation of the gastric contents or sour taste in the mouth. In some cases, it produces severe complications such as erosive esophagitis (severe damage in the esophagus). Nowadays, proper diagnosis can be ensured with upper panendoscopy, esophageal pH-metry and esophageal manometry. Inasmuch as this disease affects around 10-20% of the occidental population and the incidence is increasing all over the world, it is essential to find a diagnostic strategy noninvasive, faster, more reliable and affordable. For this study were used spectrophotometric techniques in radiofrequency range, with different subjects selected according to their sex, age and physical constitution. This methodology consists on setting electrodes upon the persons and subject them to a whole range of frequencies, analyzing the interactions of the photons with some chemical species of the biological tissue. In response, the storage of electrical energy (dielectric constant) and the losses (loss factor) from the photon flux explains the nature of the tissue. These dispersions can be related to the chemical, physical, thermodynamic, biochemical and structural properties of the subject (Castro-Giráldez, 2010). Hence, it is possible to think that this technique will be useful to determine the diagnosis in patients in such a less aggressive and faster way than usual ways. Spectrophotometric measurements were performed in the range of 40 Hz to 3 MHz using a dielectric spectrometer in the radio frequency range. An adhesive and flexible sensors were performed (emisor-receptor) developed by IuIAD-UPV & I3M-UPV connected to an impedance analyzer (Agilent 4294A). Each subject was placed two sensors in the thoracic plexus and ingested different chemically characterized liquids in order to determine the predictive capacity of charged chemical species of the liquid medium by radiofrequency spectrophotometry. There were chosen three liquid: brine (water sodium chloride solution saturated), orange juice and mineral water. Three tests of each medium in ten subjects were made. The measurements allowed us to conclude that the system is able to predict the passage of chemical species loaded with chemical characteristics similar to hydrochloric acid. Therefore, it is possible to think that this technique would be useful to determine the diagnosis of patients in a much less aggressive and faster way than the current methodologies.