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Investigación y Vinculación
2024-11-21
Innovando la ingeniería biomédica con IA
Profesores de la FI-UNAM encabezaron equipos que ganaron el segundo y tercer lugar en concurso de Intel.
Por: Erick Hernández Morales
Fotografía: Héctor Pineda
Comunicafi
Didier Torres Guzmán, Abigail Valtierra Aguilar y Luis Antonio Aguilar Pérez

Los doctores Didier Torres Guzmán y Luis Antonio Aguilar Pérez, profesores del Departamento de Ingeniería en Sistemas Biomédicos (DISB) de la División de Ingeniería Mecánica e Industrial, Facultad de Ingeniería (FI-UNAM), encabezaron equipos que ganaron el segundo y el tercer lugar del concurso Acelerando México con Inteligencia Artificial, iniciativa de Intel, llevada a cabo en junio pasado, que impulsa el desarrollo de pruebas de concepto (PoC) que muestren el impacto transformador de proyectos tecnológicos con Inteligencia Artificial.

Tras la evaluación de los proyectos, el comité organizador del concurso otorgó el segundo lugar a la PoC "Dispositivo para la caracterización de patologías en señales de ECG mediante la estimación de biomarcadores morfológicos", que presentó el equipo a cargo del doctor Torres, integrado por el maestro Serafín Castañeda Cedeño y el doctor Luis Jiménez Ángeles, jefe y profesor del DISB, respectivamente; Giovanni Garfias Becerril y Stephanie Pérez Ríos, estudiantes de la FI-UNAM, y el doctor Eduardo Barbará Morales, de la Universidad Anáhuac de Mérida.

Su dispositivo, explicó el doctor Torres, implementa la inteligencia artificial para servir de apoyo al diagnóstico médico de las arritmias mediante un biomarcador novedoso conocido como tortuosidad, que mide la curvatura de una señal de electrocardiografía. Previamente, los doctores Torres Guzmán, Barbará Morales y Luis Eduardo Pacheco González habían publicado un artículo en la revista científica Biomedical Signal Processing and Control, que describía su investigación y la eficacia de la prueba con 368 pacientes, que arrojó mejores resultados que el diagnóstico tradicional mediante el análisis de la longitud de los intervalos R-R.

El equipo UNAM-Anáhuac recibió como premio de segundo lugar una computadora con un potente microprocesador optimizado para cuestiones de inteligencia artificial que les ayudará a dar el siguiente paso del proyecto: traducir el software desarrollado a un lenguaje que comprenda el procesador e implementarlo a un dispositivo que posteriormente pueda ser comercializado.

Las enfermedades cardiovasculares son una de las principales causas de mortalidad en todo el orbe (la Organización Mundial de la Salud estima que en 2020 murieron 19 millones de personas por causas relacionadas), por lo que este tipo de proyectos demuestra la importancia del uso de la IA para el cuidado de la salud de las personas mediante la ingeniería biomédica.

Identificación de contaminantes en aguas grises

La PoC "Implementación de algoritmos de IA para la identificación de contaminantes en aguas grises" obtuvo el tercer lugar de la justa nacional y, además, fue seleccionado como ganador de México en el concurso internacional Intel AI Global Impact Festival en agosto. El equipo encabezado por el doctor Aguilar Pérez contó con la participación de Abigail Valtierra Aguilar, estudiante de la FI (noveno semestre ISB), así como del doctor Fermín Ramírez Crescendo y la maestra Jessica Rodríguez Zamora, del Instituto Politécnico Nacional.

El proyecto UNAM-IPN utiliza la inteligencia artificial para clasificar distintos rangos de contaminación de agua con surfactantes (una especie de detergentes) mediante la diferenciación de la curvatura de las gotas. Esta innovación permitiría automatizar y acelerar la duración del proceso, que actualmente lleva semanas, a sólo una hora, pues se inicia suspendiendo una gota, luego se le toma fotografía y medición comparando su forma de manera individual.

El equipo UNAM-IPN, a través de este método, generó una base de datos para entrenar un modelo de inteligencia artificial; su intención es desarrollar dispositivos de microfluídica para generar brotes de agua que permitan automatizar, en condiciones controladas, el proceso de monitoreo de la presión, la temperatura y el color. También recibieron una computadora que les permitirá mejorar sus prototipos actuales con el objetivo de desarrollar sensores biológicos que tendrían un campo de aplicación muy vasto en otros ámbitos.

Actualmente en México no se llevan a cabo este tipo de mediciones de la concentración con productos químicos en el agua, pues es muy costoso. Los miembros del equipo esperan que esta innovación tecnológica facilite y fomente la operación, así como la implementación de mejores regulaciones para contaminación por surfactantes en el país, hoy en día, poco estrictas.