jueves, 30 de junio de 2011

En Argentina, la Universidad Nacional del Nordeste, modela un sistema matemático para analizar la dinámica cardiaca


Con el objetivo de analizar la dinámica del corazón, investigadores de la Universidad Nacional del Nordeste lograron diseñar un novedoso modelo matemático que además sería aplicable al control de cualquier objeto físico o sistema que se pretenda estudiar. Se trata de una investigación del Departamento de Ingeniería de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura, área científica que trabaja en el estudio del control automático de distintos sistemas dinámicos, llamándose así a cualquier objeto físico que se pretende controlar, como en este caso al corazón considerándolo como un sistema autocontrolable. Dentro de esta línea de estudio, los investigadores se pusieron como objetivo modelar un sistema de control del funcionamiento del corazón, sabiendo que la dinámica cardíaca depende de muchas variables como presión, densidad de sangre, compliancia, resistencia de las paredes arteriales, entre otros factores.
Este estudio si bien fue aplicado al corazón, nos permitió diseñar un modelo matemático aplicable a cualquier sistema que se pretende controlar o estudiar, como el sistema bancario, un sistema social, un sistema económico, estudios ambientales, sistemas informáticos, de ingeniería, y muchos otros” señaló a la Revista CyT el ingeniero Carlos Álvarez Picaza, uno de los autores del proyecto, junto a la Licenciada en Sistemas María Inés Pisarello y el doctor ingeniero Jorge Emilio Monzón.
Explicó que se trabajó con lo que se denomina Sistemas MIMO de Múltiples Entradas y Múltiples Salidas, en los que para conocer como funciona un sistema se deben analizar muchas entradas y muchas salidas, cuando hasta no hace mucho tiempo se trabajaba con la teoría clásica de control con una entrada y una salida.
El resultado de la comparación entre datos de entrada y de salida permiten conocer las funciones transferencia o la descripción de lo que ocurre dentro del sistema estudiado. “Cuanto más cantidad de datos de entrada y salida existen, más funciones transferencias posibles existen en forma simultánea”. Como las plantas o sistemas modernos con muchas entradas y salidas (MIMO) se vuelven más y más complejas, la descripción de un sistema de control moderno requiere una gran cantidad de ecuaciones.


Justamente, el estudio de la UNNE si bien se centró en la dinámica del corazón, es un avance en el estudio de los sistemas MIMO, pues agrega la instrumentación de una herramienta no convencional de la matemática que son las Ecuaciones de Estado, que permiten obtener una “fotografía instantánea” de lo que ocurre dentro de un sistema. A través de estas ecuaciones matemáticas se puede conocer en forma más rápida y sencilla lo que pasa en un sistema u objeto físico que se analiza” resaltó Álvarez Picaza, quien comentó que el estudio será presentado para su evaluación y posterior publicación en revistas científicas de alcance internacional. 
Reiteró que es un avance significativo el logrado en el estudio con fines aplicables a muchos sistemas dinámicos que se quieren estudiar, pues hasta el momento no hay modelo que simplifiquen el trabajo de conocer lo que pasa dentro de esos sistemas. Expresó que el control automático ha desempeñado un papel vital en el avance de la ingeniería y la ciencia, y que los avances en la teoría y práctica del control automático proporcionan los medios para conseguir un comportamiento óptimo de los sistemas dinámicos, línea científica en la que desde la UNNE están trabajando con resultados satisfactorios.
Con este método de estudio, sin necesidad de “abrir el corazón”, metafóricamente hablando, se pueden conocer las relaciones funcionales que se producen dentro del mismo a través del análisis de datos de entrada y salida. Nuestra investigación es de carácter básica pero con un fin aplicable a una rama de la medicina que ha logrado un avance significativo como la cardiología, por lo que nuestro trabajo se traduce en un aporte concreto desde la universidad” finalizó Álvarez Picaza.