Rebecca Richards-Kortum ha pasado la mayor parte de sus 30 años de carrera desarrollando tecnología para ayudar a mejorar la atención médica en comunidades desatendidas en todo el mundo. Entre sus logros: inventó un sistema de imágenes ópticas económico que funciona con baterías y que puede detectar tejidos premalignos (sin necesidad de biopsia) para ayudar a prevenir el cáncer oral y cervical. Richards-Kortum es profesor de bioingeniería en la Universidad Rice, en Houston, y codirector del Instituto Rice360 de Tecnologías de Salud Global, que está desarrollando equipos médicos asequibles para hospitales de escasos recursos. Su equipo creó un conjunto de dispositivos médicos de bajo costo, el kit de herramientas para recién nacidos NEST360, para mejorar la salud neonatal en el África subsahariana. Rebecca Richards-Kortum Empleadora Rice University en Houston Directora titular del Instituto Rice360 para Tecnologías de Salud Global Grado de miembro Miembro principal Alma maters Universidad de Nebraska – Lincoln; MIT Por sus “contribuciones a las soluciones ópticas para la detección del cáncer y su liderazgo en el establecimiento del campo de la ingeniería sanitaria global”, Richards-Kortum recibió la Medalla IEEE 2023 a la innovación en tecnología sanitaria. El premio está patrocinado por la Sociedad de Ingeniería en Medicina y Biología del IEEE. Richards-Kortum, miembro senior del IEEE, dice que el premio es un honor maravilloso que nunca imaginó recibir. «Me siento honrada y agradecida con todas las personas maravillosas con las que trabajo», dice. «Este es un honor que no sería posible sin ellos y se extiende a todos ellos». Encontrar una pasión por la investigación en física médica Richards-Kortum ha sido una apasionada de las matemáticas y las ciencias desde que era joven. Cuando era estudiante de secundaria, pensó que querría ser profesora de matemáticas. Pero durante su primer año en la Universidad de Nebraska-Lincoln, tomó una clase de física y se enamoró del campo gracias a su profesor, dice. Decidió que quería especializarse en física, pero durante el segundo semestre empezó a preocuparse por la seguridad laboral como física. Habló con David Sellmyer, quien presidió el departamento de física de la universidad, sobre sus preocupaciones. Él la tranquilizó ofreciéndole un trabajo como estudiante de investigación en su laboratorio. “Le estoy muy agradecida porque realmente me abrió los ojos al mundo de la investigación y el desarrollo”, afirma. “Trabajé para él durante dos años y eso cambió mi vida por completo. Antes, no tenía idea de que los profesores universitarios hicieran algo llamado investigación. Una vez que lo descubrí, descubrí que me encantaba”. Después de graduarse en 1985 con una licenciatura en física y matemáticas, se dirigió al MIT como estudiante de posgrado con el objetivo de seguir una carrera en ingeniería médica. Obtuvo una maestría en física en 1987 y fue aceptada en el doctorado en física médica del instituto. programa. «Ser parte de un equipo que brinda atención a pacientes que tradicionalmente no han sido bien atendidos por nuestro sistema de salud existente es un privilegio». Hizo su investigación doctoral bajo la dirección de Michael S. Feld, quien fundó el Centro de Investigación Biomédica Láser del MIT para desarrollar herramientas de fluorescencia y espectroscopia para el diagnóstico de enfermedades y herramientas de endoscopia y tomografía óptica para imágenes. Richards-Kortum trabajó con médicos para desarrollar dichas herramientas. «Aprendí mucho sobre cómo trabajar con los médicos y colaborar con ellos», dice, y agrega que trabajar en el centro de investigación la ayudó a «comprender las barreras que enfrentan los médicos cuando atienden a los pacientes y cómo los tecnólogos podrían ayudar a mejorar la atención médica con mejores dispositivos». .” Después de obtener su doctorado. En 1990 se incorporó a la Universidad de Texas en Austin como profesora de ingeniería biomédica. Pasó los siguientes 15 años allí, realizando investigaciones sobre imágenes ópticas orientadas a la detección temprana de cánceres de cuello uterino, oral y esofágico. La detección temprana, señala, puede reducir significativamente las tasas de mortalidad. Dejó la Universidad de Texas en 2005 para unirse a la Universidad Rice. Proporcionar atención oncológica a comunidades desatendidas Richards-Kortum se interesó en desarrollar tecnología para comunidades desatendidas en África en 2006 después de asistir a la inauguración de la clínica Baylor International Pediatric AIDS Initiative en Lilongwe, Malawi. La experiencia cambió su vida, dice. Lo que más le llamó la atención mientras visitaba las clínicas, dice, fue que cada una tenía salas llenas de equipos rotos. Las máquinas importadas no podían soportar el calor, el polvo y la humedad de Malawi y no podían repararse porque el país carecía de repuestos y técnicos capacitados. Joe Langton [left]Maria Oden y Rebecca Richards-Kortum hablan con una nueva madre sobre la máquina de presión positiva continua en las vías respiratorias (CPAP) que se utiliza en Chatinkha Nursery en Blantyre, Malawi. Richards-Kortum regresó a Texas con una nueva misión: diseñar equipos médicos para clínicas en comunidades desatendidas que pudieran soportar condiciones climáticas adversas y repararse fácilmente. También quería involucrar a los estudiantes en el trabajo. Para ayudar a su causa, ella y su colega Z. Maria Oden, también profesora de bioingeniería, fundaron el Instituto Rice360 de Tecnologías de Salud Global. Los estudiantes de pregrado y posgrado del instituto desarrollan tecnologías médicas asequibles para ayudar a resolver los desafíos de salud en todo el mundo. Richards-Kortum formó un equipo de investigadores, médicos y estudiantes del instituto para diseñar una herramienta que pudiera detectar células precancerosas para ayudar a prevenir el cáncer oral y cervical. Las células precancerosas, que han crecido de forma anormal en tamaño, forma o apariencia, tienen una alta probabilidad de volverse cancerosas. Es probable que las células epiteliales precancerosas de la boca y del cuello uterino, en particular, se conviertan en cáncer. La señal más común de que las células epiteliales son precancerosas es que sus núcleos están agrandados, según la Sociedad Estadounidense del Cáncer. Cuando se forma tejido precanceroso, crecen nuevos vasos sanguíneos para suministrarle sangre. Debido a que la hemoglobina de los glóbulos rojos absorbe la luz visible, el equipo de Richards-Kortum desarrolló una sonda de fibra óptica que puede producir imágenes de la red subyacente de nuevos vasos. La herramienta también puede obtener imágenes de células epiteliales y sus núcleos. El microendoscopio de alta resolución (HRME) proporciona respuestas sobre la estructura intracelular de una persona sin necesidad de realizar una biopsia. El dispositivo, que tiene aproximadamente el tamaño de un reproductor de DVD, alberga un espejo de 475 nanómetros, un sensor óptico y una lente tubular de 150 milímetros. Por un lado está conectado un haz de fibras flexibles, de sólo 1 mm de diámetro, con una fuente de luz y una cámara CCD digital en su interior. La fuente de luz es un LED azul con una longitud de onda máxima de 455 nm. En el otro lado del dispositivo hay un cable que se puede conectar a una computadora portátil, una tableta o un teléfono inteligente. Para obtener imágenes del tejido de un paciente, un médico aplica un gel de contraste tópico en el área a analizar y luego coloca el haz de fibras sobre el tejido. Parte de la luz de la fibra rebota en el tejido y esas emisiones se transmiten a través del espejo y se enfocan en el sensor óptico y la lente del tubo. Las imágenes de las células epiteliales se transfieren a una computadora portátil, tableta o teléfono. El HRME puede obtener imágenes del área a 80 fotogramas por segundo. El dispositivo identifica correctamente el tejido precanceroso el 95 por ciento de las veces, informa Richards-Kortum, y se están incorporando algoritmos basados en inteligencia artificial a la herramienta para mejorar aún más su rendimiento. «Por [using the tool] Los médicos pueden correlacionar los cambios en la estructura nuclear y los cambios en la estructura vascular para ver si hay una gran cantidad de células precancerosas”, dice Richards-Kortum. Los trabajadores de la salud están utilizando el HRME para detectar cáncer de cuello uterino, oral y de esófago en pacientes en clínicas de todo el mundo, incluidos Botswana, Brasil y El Salvador. Mejorar la atención neonatal en el África subsahariana En 2007, Richards-Kortum, Oden y su equipo comenzaron a desarrollar tecnología para mejorar la atención médica neonatal y reducir las tasas de mortalidad en el África subsahariana. Su primer invento fue una máquina de presión positiva continua en las vías respiratorias (CPAP) para recién nacidos con problemas respiratorios. Consiste en una caja de zapatos que alberga una botella de agua reutilizable de 900 gramos, que está conectada a una bomba que envía aire a través del biberón hacia las vías respiratorias del bebé. Su máquina CPAP se comercializó en 2014 y ahora se utiliza en más de 35 países. Pero esa herramienta ayudó con sólo un problema de salud que los recién nacidos podrían enfrentar, dice. Para desarrollar dispositivos médicos para mejorar la atención integral de los recién nacidos, ella y Oden ayudaron a lanzar Newborn Essential Solutions and Technologies, conocida como NEST360, en 2017. La iniciativa reúne a ingenieros, médicos, expertos en atención médica y empresarios de 12 organizaciones, incluido el Malawi College. de Medicina, la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres y el Instituto de Salud Ifakara. La iniciativa desarrolló el kit de herramientas para recién nacidos NEST360. Incluye 17 máquinas, entre ellas un calentador radiante y una incubadora para ayudar a mantener la temperatura corporal del bebé; herramientas de diagnóstico para sepsis e infecciones; y una bomba de jeringa de baja potencia para dispensar medicamentos, líquidos o fórmula. El grupo ha capacitado a 10.000 profesionales médicos sobre cómo utilizar los kits. Actualmente, 65 hospitales y clínicas en Kenia, Malawi, Nigeria y Tanzania están utilizando los kits de herramientas, que pronto se entregarán a hospitales de Etiopía, dicen las autoridades. NEST360 estima que el kit mejora la vida de 500.000 recién nacidos al año. «Ser parte de un equipo que brinda atención a pacientes que tradicionalmente no han sido bien atendidos por nuestro sistema de salud existente es un privilegio», dice Richards-Kortum. Un puente entre la EE y la atención sanitaria Richards-Kortum se unió al IEEE mientras enseñaba en la Universidad de Texas. «Realmente aprecio la forma en que la organización ha pensado en la interseccionalidad entre la ingeniería eléctrica y la tecnología sanitaria», afirma. «El IEEE ha sido una voz importante para hacer avanzar ese campo para los profesores y estudiantes, y hacerlo de una manera que priorice la equidad». Las oportunidades de establecer contactos profesionales también son un beneficio importante, afirma. Richards-Kortum recomienda que sus estudiantes se unan al IEEE no solo por las vías de networking sino también por los programas de desarrollo profesional y educación continua, así como por la capacidad de compartir y aprender sobre los avances en la investigación.
