Matías Zañartu es académico de la Universidad Técnica Federico Santa María,
Es parte de un equipo multidisciplinario que se ganó un fondo concursable (P50) del Instituto de Salud de EEUU (NIH), por casi 12 millones de dólares. «Soy el primer chileno en un rol titular en un P50 y lidero un tercio de los esfuerzos asociados a la propuesta, lo que es un tremendo honor y un reconocimiento a la calidad y el impacto de nuestro trabajo de investigación», declara orgulloso.
Unas clases de Física Acústica para estudiantes de Fonoaudiología, hace más de 15 años, terminaron llevando al ingeniero Matías Zañartu a ser parte de un equipo multidisciplinario e internacional que en marzo ganó casi 12 millones de dólares en el fondo concursable P50 del Instituto de Salud (NIH, siglas en inglés) de Estados Unidos, para trabajar en un proyecto de los problemas vocales.
Se trata de un proyecto conjunto que la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM), donde Zañartu trabaja como académico, presentó junto a la Escuela de Medicina de Harvard, la Universidad de Boston y el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
Matias Zañartu
«Yo soy el primer chileno en un rol titular en un P50 y lidero un tercio de los esfuerzos asociados a la propuesta, lo que es un tremendo honor y un reconocimiento a la calidad y el impacto de nuestro trabajo de investigación», celebra Zañartu, un ingeniero que trabaja en el área de salud desde hace más de una década.
«Al mismo tiempo, es notable el poder romper con algunos paradigmas y demostrar con este reconocimiento que, por ejemplo, los ingenieros de diversas especialidades -como electrónica, mecánica, o informática- pueden ser influyentes en medicina, y que investigación de clase mundial puede venir del Cerro Placeres, en Valparaíso», dice.
Zañartu es profesor del Departamento de Electrónica de la UTFSM e investigador del Centro Avanzado de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (AC3E) de la misma institución, donde lidera el grupo de Sistemas Biomédicos.
Su investigación se centra en el desarrollo de herramientas de procesamiento digital de señales, técnicas de sensado, y modelamiento matemático, todos enfocados en acústica biomédica. Su trabajo más reciente le ha permitido explorar diversos efectos no lineales en la voz humana y la aplicación de modelos matemáticos para el diagnóstico médico de enfermedades de la voz.
¿Pero por qué un ingeniero se dedica a la medicina?
«La ingeniería te entrega muchas herramientas que se pueden aplicar en una gran cantidad de campos, y uno de ellos es la medicina», responde Zañartu. «Los avances tecnológicos han permitido avanzar mucho en medicina, y detrás de esto hay mucha investigación de ingeniería».
El especialista apunta a que hoy en día el mundo de la medicina está cambiando y los ingenieros como él pueden contribuir activamente en esta disciplina, aportando una perspectiva nueva e información adicional para el diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades. Su trabajo actual como investigador del Centro Avanzado es seguir en esta dirección para contribuir en la solución a importantes desafíos en medicina.
Zañartu recuerda que fueron esas clases de Física Acústica las que lo llevaron a interactuar con sus colegas de aquel entonces y darse cuenta de lo subjetivo que era el análisis y diagnóstico de voz.
Eso «me motivó fuertemente a realizar mis estudios de magister y doctorado en Estados Unidos en ese tema puntual, siempre desde la mirada de la ingeniería», comenta sobre sus estudios en Ingeniería Eléctrica y Computación en la Universidad de Purdue, en el estado de Indiana, en el noreste de Estados Unidos.
«Estando allá me di cuenta que la relación entre ingeniería y medicina está muy bien establecida hace años, y es muy bien valorada», cuenta.
«Tuve la suerte de trabajar con profesores e investigadores muy destacados, y desde hace más de 10 años que me dedico al desarrollo y aplicación de modelos matemáticos y herramientas de procesamiento de señales para el estudio, diagnóstico y terapias de enfermedades de la voz».
En el caso del proyecto que acaba de ganar -«esto no lo gané yo solo», insiste- cuenta que busca mejorar la forma en que se diagnostican y tratan muchas enfermedades de la voz, tales como nódulos, pólipos, edemas, disfonías musculares, entre otras, que a pesar de ser muy comunes, se desconocen exactamente sus orígenes y existe un gran número de pacientes que las desarrollan repetidas veces.
«Estas enfermedades tienen en común diversos aspectos fisiopatológicos y se describen genéricamente como hiperfunción vocal. Este tipo de enfermedades afecta al menos al 7% de la población en Estados Unidos y en Chile es cada año la primera o segunda enfermedad ocupacional más recurrente, especialmente en mujeres».
Un tema tan relevante que el NIH hizo un llamado en 2015 para atacar el problema. La propuesta del equipo que integra Zañartu se enmarcó en crear un centro interdisciplinario que permita avanzar en el tema con miradas complementarias entre medicina e ingeniería, en función de tres proyectos centrales que están articulados entre ellos.
En el caso específico de Zañartu, su parte en la investigación busca crear una representación matemática y fisiológica única de la voz de cada paciente, similar a una “huella digital” de la voz.
Con este modelo -y en conjunto con los otros proyectos- es posible el explicar el origen de estas enfermedades y al mismo tiempo mejorar la evaluación clínica de las cuerdas vocales de cada paciente.
«Yo también participo y apoyo los otros dos proyectos. Uno de ellos liderado por Harvard, donde se busca entender cómo usan la voz los pacientes que desarrollan estas enfermedades, mediante un monitoreo ambulatorio -tipo monitor Holter de voz- con una tecnología que desarrollamos en conjunto y que impacta el diagnóstico y terapia de la voz. El tercer proyecto es liderado por la Universidad de Boston y busca entender el rol de la percepción auditiva de sus propias voces en los pacientes, ya que hemos observado que es un elemento que, de sufrir ciertas distorsiones, puede gatillar muchas de estas enfermedades a la voz».
Y aunque trabajan en países diferentes, gracias a Internet hoy la comunicación no es un problema.
«Yo llevo más de 10 años colaborando con gran parte del equipo de investigadores involucrados en este proyecto, y la verdad es que la distancia física hoy en día ya no es una limitación», dice.
Usualmente «tenemos reuniones semanales por Skype y nos juntamos una o dos veces al año ya sea en Chile o en Boston. Este sistema de trabajo ha sido muy eficiente y ha permitido además incorporar a muchos estudiantes en el trabajo de investigación, lo que ha enriquecido mucho su formación.
Entre sus principales desafíos, el científico señala que uno tiene que ver con lograr que su modelo matemático (o “huella digital” de la voz) sea suficientemente preciso para el trabajo clínico, pero lo más simple posible para que sea realizable en la práctica. «Encontrar un punto óptimo entre estas dos dimensiones requiere de mucho diseño y trabajo», advierte.
«Otro desafío clave, es poder llevar el modelo desde un entorno de laboratorio controlado a condiciones reales ambulatorias más complejas. Queremos extraer información fisiológica del modelo, pero a partir de nuestro monitor ambulatorio de voz, lo cual es un desafío mayor», concluye.
