El documento presenta información sobre el desarrollo de un biosensor para la detección temprana de episodios epilépticos. Explica que la epilepsia afecta a aproximadamente 50 millones de personas y que el objetivo es mejorar la calidad de vida de los pacientes epilépticos mediante la detección anticipada de ataques. Propone el diseño de un biosensor que detecte trastornos neurológicos epilépticos y emita una señal de advertencia sonora antes de un ataque, con el fin de aumentar la independencia de los

1. TÍTULO:
Implementación de un biosensor para la detención temprana de episodios
epilépticos.
INTRODUCCIÓN:
La epilepsia además de ser una enfermedad es un grupo de trastornos que ocasionan
crisis las cual afectan aproximadamente a 50 millones de personas, el estudio de ésta
toma una gran actividad desde el tema de la epilepsia como el acercamiento a
biosensores, los cuales permitirán el análisis de la situación vivida por estos trastornos.
ANTECEDENTES:
El desarrollo de las tecnologías en la última década ha dado un impulso notable a
la salud, antes no se sabía nada acerca de las enfermedades hereditarias como
la epilepsia, hasta hace pocos años no pasaban de ser experimentos a simples
estudios de porque afectaba esto a las personas.
La epilepsia además de ser una enfermedad es un grupo de trastornos que
pueden ocasionar crisis epilépticas, si las alteraciones que tienen son causadas
por un solo gen se le llama característica genética simple, aunque la mayoría de
alteraciones son causadas por varios genes y factores ambientales como el
trauma cerebral, infecciones etc.
Según un estudio que realizo la Organización Panamericana de la Salud (OPS) se
pudo obtener resultados de que aproximadamente a 50 millones de personas son
a las que la epilepsia afecta y vale resaltar que 5 millones de estas viven en la
Región de las Américas.
Antonio Gil-Nagel epitólogo del hospital Ruber Internacional comenta: que la
epilepsia se caracteriza por tener crisis de forma impredecible, son anomalías de
la corteza cerebral lo cual puede traer otras enfermedades metabólicas y también
en la estructura: una seria de cómo se ha formado la corteza cerebral, tumores,
hemorragias y enfermedades degenerativas como el Alzheimer.
Antonio Gil-Negel continuo con que el 60% de las epilepsias no se les ha
encontrado una causa de forma tangible, en estos casos se sabe que tiene que
ver con anomalías y hacen que se vea afectado el cerebro con canalopatias, esta
se diagnostica al inicio de la crisis.
En el documento presentado por la OPS (Estrategia y plan de acción sobre la
epilepsia) se encuentran contribuciones recibidas durante el proceso de consulta
de la OPS, las entidades que participaron fueron: la Liga Internacional contra la
Epilepsia (ILAE), la Oficina Internacional para la Epilepsia (IBE), los ministerios de
salud y otras organizaciones a nivel de país, el Departamento de Salud Mental de

2. la Organización Mundial de la Salud (OMS), otros programas técnicos de la OPS,
así como un grupo de expertos, todos estos buscando el control hacia la epilepsia.
La recopilación de estas consultas tiene como objetivo un acercamiento hacia
sensores de prevención de la epilepsia, lo cual no pudo lograr la OPS a pesar de
sus análisis de la situación, la carga de prevalencia y mortalidad, medios de auxilio
diagnóstico, tratamientos y rehabilitación, programas y servicios e indicadores.
PREGUNTA:
Como diseñar un biosensor que detecte trastornos neurológicos (epilépticos)
dando un aviso previo al ataque epiléptico mediante un sonido?
OBJETIVOS:
Objetivo general:
Desarrollar un biosensor, el cual dé predicciones de ataques en personas
epilépticas, con la finalidad de mejorar la calidad de vida en pacientes infantes,
aumentando sus posibilidades de independencia.
Objetivos específicos:
 Detectar la variante de medición con la que vamos a trabajar
 Escoger el biosensor que más se adapte a nuestro uso y adaptación.
 Medir la variable de interés, por medio de un software.
 Analizar los datos medidos y concluir de acuerdo a los resultados.
MARCO TEÓRICO:
¿Qué es la epilepsia?
La epilepsia es un trastorno Neurológico que afecta al Sistema Nervioso Central.
Consiste en una repetición de crisis epilépticas sin un claro factor desencadenante
y sin un motivo aparente. Es la enfermedad neurológica más frecuente, por detrás
de las cefaleas. Cuando se recibe el diagnóstico de la enfermedad, es quizás el
peor momento para el paciente y los familiares, en parte, por el desconocimiento
que hay sobre la misma. Son muchos los que piensan que un paciente con
epilepsia no podrá hacer una "vida normal", estudiar, tener hijos, etc.
¿Cuales son los primeros síntomas de la epilepsia?

3. Las crisis epilépticas. Si no hay crisis no hay enfermedad de epilepsia. Las crisis
pueden ser muy variables en cuanto a sus manifestaciones clínicas, dependiendo
de la zona de la corteza cerebral afectada. La crisis más conocida es la crisis
convulsiva, pero hay muchas otras como las ausencias (consistentes en la
desconexión momentánea del entorno), crisis mioclónicas (que consisten en
sacudidas bruscas, localizadas o generalizadas). Lo que es común en todas es la
duración en general breve, de menos de un par de minutos, con inicio y final
brusco.
¿Se puede llevar una normal?
Se debería. Padecer epilepsia conlleva una serie de normas como es tomarse la
medicación, pero no es necesario ni aconsejable encerrarse y privarse de
actividades que se pueden realizar. Desgraciadamente no es raro encontrar
pacientes con falta de información, o mala información a nivel social o profesores
que piensan que los epilépticos no serán capaces de estudiar.
¿Qué causa la epilepsia?
Un tumor cerebral, una meningitis, una malformación, un traumatismo craneal, una
alcoholemia... Hay muchas causas. Pero la mayor parte de las epilepsias son
benignas y de origen desconocido.
Meningitis: La meningitis es una enfermedad, caracterizada por la inflamación de
las meninges, causada por virus, bacterias, intoxicaciones, hongos, medicamento
u otras enfermedades.
¿La epilepsia tiene cura?
Alrededor del 70 - 80% de los casos. Pero es necesario individualizar la respuesta.
Hay más de 50 tipos de epilepsias, de los cuales unos tienen buen pronóstico y se
controlan fácilmente con fármacos y en ocasiones será posible la retirada del
mismo, otros tipos de epilepsias van a requerir la toma de varios fármacos o
tratamientos como pueden ser la cirugía, o la dieta cetógena.
¿Quién es más propenso a padecer epilepsia?
Cualquier persona puede padecer epilepsia, pero es más frecuente que aparezca
en niños o en la tercera edad. Hay algunas formas de epilepsia en las que los
antecedentes familiares son importantes y algunas en las que existe claramente
una transmisión genética.
Tratamientos antiepilépticos

4. En la gran mayoría de los casos, el tratamiento serán fármacos. Alrededor del 70-
75% (1,2) de los pacientes, están sin crisis con los fármacos. También se
encuentra la dieta cetógena o cetogénica, útil en niños y la cirugía, cuya
efectividad en algunos casos supera a la de los fármacos.
Actualmente hay más de 20 fármacos y la investigación no cesa.
El 'fármaco ideal' no existe, el tratamiento se hace en función del tipo de epilepsia,
edad, y el propio paciente. Normalmente suelen ser tratamientos crónicos y es
necesario aprender a no olvidar las tomas, conocer los medicamentos y los
posibles efectos que puedan surgir.
La cirugía se reserva a aquellos pacientes en los cuales persisten las crisis aún
tomando el fármaco correcto en dosis indicadas y tiene como propósito,
eliminarlas o disminuir la frecuencia de las mismas.
En algunos tipos de epilepsia, como la esclerosis hipocampal, la cirugía ha
demostrado ser el mejor tratamiento. No todos los pacientes van a poder ser
operados, es necesario un estudio muy amplio que consiste en saber dónde se
originan las crisis y si ésta zona se puede extirpar, lógicamente sin que conlleve
riesgos para el paciente.
También se encuentra el estimulador vagal, reservado a aquellos pacientes que
no se pueden operar y técnicas quirúrgicas como la callosotomía y la
hemisferectomía.
La dieta cetógena o cetogénica es sólo es útil en niños y consiste en una dieta
muy rica en grasas y libre de hidratos de carbono.
De esta manera se simula el ayuno y el cerebro quema 'grasa' y no glucosa. Se
suele mantener un par de años y ha demostrado ser útil sobre todo para el control
de las crisis mioclónicas. Actualmente hay tres modelos, la clásica y dos
adaptadas que se supone son más fáciles de llevar a cabo. Requiere seguimiento
endocrinológico.
¿Qué es una crisis de epilepsia?
La crisis de epilepsia se puede definir como una descarga eléctrica anormal que
origina un grupo de neuronas, por lo tanto, dependiendo el lugar donde se origine
esta crisis, el paciente va a tener unos síntomas u otros. Hay veces donde se
siente un hormigueo en una parte del cuerpo, o ver lucecitas, escuchar más alto
de lo normal.

5. Hay sensaciones tienen una duración variable, de segundos a minutos, pueden
ser muy sutiles, y no es raro que el paciente no las identifique como crisis (porque
ignora que lo son), hasta que no tiene el diagnóstico de epilepsia, generalmente
tras una crisis convulsiva, también llamada crisis tónico-clónica.
Tipos de crisis:
De la misma manera que epilepsia hay más de un tipo, se distinguen varios tipos
de crisis epilépticas. La más conocida es la "convulsión" ( crisis generalizada
tónico-clónica) pero hay que matizar, que no es la única ni la más frecuente. Las
crisis epilépticas suelen tener rasgos comunes: son de duración breve, de
comienzo y término rápido y se presentan sin previo aviso. Las crisis se dividen
en dos grandes grupos, están las llamadas crisis parciales y las crisis
generalizadas. Se denomina crisis parcial (o focal) a aquellas que se origina en un
área concreta del cerebro. La crisis generalizada por el contrario afecta a todo el
cerebro desde el inicio de la crisis.
Lo cierto, es que no resulta fácil entender la diferencia entre una crisis de origen
parcial y otra de origen generalizada, lo que en ocasiones conlleva a denominar
'ausencia' a todo tipo de crisis.
~Crisis febriles: Una convulsión febril (CF) es un fenómeno de la lactancia o de la
infancia, que habitualmente se produce entre los tres meses y los cinco años de
edad (con mayor frecuencia entre los 18-24 meses), relacionado con la fiebre pero
sin datos de infección intracraneal o causa identificable. Las causas de la fiebre
son los procesos infecciosos habituales en este grupo de edad: las infecciones
respiratorias de vías altas y las gastroenteritis agudas. Tienen una incidencia del 2
- 5 % de los niños con edades inferiores a 5 años. Las convulsiones febriles no
deben ser consideradas crisis epilépticas.
*Características clínicas: Las CF son más frecuentes en los niños que en las
niñas, especialmente a partir de los 18 meses de edad. La edad media de
aparición oscila entre los 17 y los 23 meses. Suelen ser convulsiones
generalizadas (afectan a todo el cuerpo) y de duración breve (de 1 a 3 minutos en
la mayoría de los casos, suele tener una duración superior). Las CF se dividen en
dos grupos. En relación con el pronóstico, las características clínicas, evolución.
Se dividen en:
1. Crisis febriles simples: También denominadas convulsión febril típica ó
convulsión febril benigna. Crisis de breve duración (inferior a 15 minutos),
generalizada, que ocurre solo una vez durante un periodo de 24 horas en un niño

6. febril, que no tiene una infección intracraneal.
2. Crisis febriles complejas: También denominada convulsión febril atípica ó
convulsión febril complicada. Crisis de una duración superior a 15 minutos, son de
carácter parcial (afectan sólo a un hemicuerpo) pueden repetirse en el mismo
proceso febril dentro de las primeras 24 horas. Las crisis complejas tienen mayor
riesgo de complicación. El riesgo de reincidencia es del 30%. Los principales
factores de riesgo son: primera crisis antes de los 12 meses de edad y los
antecedentes familiares de convulsiones febriles y afebriles.
Tratamiento de crisis febriles: Es el mismo que para cualquier crisis, pero debido a
su carácter benigno suelen ceder espontáneamente antes de ser atendidas por el
médico. Existen dos importantes factores evolutivos que pueden condicionar la
instauración de un tratamiento ante una CF. El riesgo de Cronificación de las
convulsiones febriles, varía de forma importante en relación con la edad. Cuando
una primera CF simple aparece por debajo de la edad de los 12 meses, el riesgo
posible de recurrencia es del 50%.
Si cuando aparece la primera CF simple el niño tiene más de 12 meses, el riesgo
de tener una segunda crisis febril es del 30%. De los que han tenido más de una
CF, el riesgo de una nueva crisis se sitúa en un 50% de posibilidades.
Pronóstico: Una CF NO es una epilepsia, sino un proceso benigno que afecta a 3-
4 de cada 100 niños por debajo de los 5 años de edad, que la mayoría de las
veces es una crisis única. El riesgo de desarrollar epilepsia (1%) es ligeramente
superior a la población general (0,4%). En este sentido, los factores de riesgo son:
antecedentes familiares de epilepsia, existencia de alteración neurológica previa y
crisis febriles complejas. Los trastornos cognitivos y neuropsicológicos no se
producen en las CF simples y son excepcionales en las CF complejas. El riesgo
de mortalidad por la propia CF es nulo.
*Crisis Parciales Simples (CPS) o Auras:
El aura epiléptica es el resultado de la activación de un área cortical funcional
(de tal manera que la función de esta área definirá las características del aura)
por una descarga neuronal anormal, unilateral, localizada y breve. La conciencia
se preserva y sólo se implica una región del cerebro, por definición constituye
una crisis parcial simple (CPS).
Pueden ocurrir de forma aislada (como CPS per se) o progresar hacia una crisis
parcial compleja (CPC), con afectación de la conciencia, o hacia una crisis tónico-
clónica generalizada.

7. La duración de las auras es variable, desde unos pocos segundos hasta varios
minutos.
Auras viscero sensoriales o autonómicas. Aura visceral más típica y,
probablemente, la más frecuente por su elevada incidencia en epilepsia del lóbulo
temporal es el 'aura gástrica' , la sensación abdominal o epigástrica ascendente.
Habitualmente, los pacientes describen esta aura como ‘sensación ascendente no
placentera’, ‘presión abdominal’, ‘sensación de náuseas’ o ‘sensación de vacío en
el estómago’.
Auras psíquicas o experienciales: Los síntomas dismnesicos consisten en
fenómenos de distorsión de los recuerdos que pueden originar sensaciones de
familiaridad (déjà vu, déjà entendu, déjà vecu, déjà pensé) la sensación 'deja-vu'
suele ser muy frecuente en personas con migrañas. Sensaciones de extrañeza
(jamais vu, jamais entendu, jamais vecu), y fenómenos de recolección rápida de
experiencias pasadas (visión panorámica). Los trastornos cognitivos incluyen
distorsión en la apreciación del tiempo, sensaciones de irrealidad y
despersonalización.
Las ilusiones, es decir, la deformación de objetos y estímulos sensoriales.
– Ilusiones visuales: diplopia monocular, percepción distorsionada del tamaño o
forma de los objetos (macropsias, micropsias, metamorfopsia) y percepción de los
objetos sin color (acromatopsia) o con un color innatural, más frecuentemente rojo
(eritropsia) o amarillo (xantopsia).
– Ilusiones auditivas: percepción incrementada o disminuida de la intensidad de
los sonidos (macroacusia, microacusia), y percepción de los sonidos
paulatinamente más próximos.
Motoras:
- Sin marcha : contracciones tónicas o clínicas confinadas a un segmento
corporal.
- Con marcha (jacksonianas) : contracciones tónicas o clónicas que inician en un
segmento corporal y se propagan hasta involucrar todo un hemicuerpo.
- Versivas : desviación lateral de los ojos con versión de la cabeza y en ocasiones
elevación de la extremidad del lado hacia donde la cabeza voltea.
- Posturales : detención del movimiento.

8. - Fonatorias : vocalización de sonidos.
Sensitivas:
- Somatosensoriales : sensaciones de diversas modalidades tales como
adormecimiento, frialdad, calor, dolor o pérdida de percepción de un segmento
corporal, que pueden estar confinadas a ese segmento o propagarse hasta
involucrar todo un hemicuerpo.
- Auditivas : percepción de un sonido simple, p. Ej. Un zumbido.
- Visuales : percepción de un fenómeno visual simple, como luces, colores,
manchas.
- Olfatorias (uncinadas): percepción de un olor desagradable.
- Gustativas : percepción de un sabor habitualmente desagradable.
- Vertiginosas : sensación de vértigo.
Automáticas:
Sensación epigástrica, náusea, cambios de la presión arterial o de la frecuencia
cardiaca, borborigmos, deseo inminente de orinar o defecar.
Psíquicas:
- Difásicas : trastorno para la comprensión o expresión del lenguaje.
- Dismnesias: sensación de lo ya visto (percibir como conocido un lugar) o lo
nunca visto (percibir como extraño un lugar o situación familiar). Conocidas como
'deja-vu', jamais-vu'.
- Cognitivas : presentación forzada de una idea no relacionada a la acción o
pensamiento desarrollados al momento del fenómeno.
- Afectivas : cambios paroxísticos del talante, como sensación placentera, miedo,
depresión, ira.
- Ilusiones : percepciones distorsionadas tales como percibir más brillantes los
colores o diferente la disposición de objetos, percibir las cosas más pequeñas o
más grandes o bien más cercanas o lejanas.
- Alucinaciones estructuradas: percepción de melodías conversaciones o escenas
complicadas.
Crisis generalizadas:

9. Son aquellas en las que la actividad eléctrica epileptiforme se manifiesta en todo el
cerebro. La más conocida es la "convulsión" (crisis generalizada tónico-clónica),
pero no es la única y tampoco es la más frecuente. Los vídeos muestran cómo son
estas crisis, algunos pueden ser duros y herir la sensibilidad del espectador.
Según la sintomatología (lo que vamos a ver) y registro encefalográfico se
distinguen:
1. Ausencias: Antiguamente denominada "Petit mal". Se produce una detención
brusca de la actividad motora e interrupción de la conciencia, a veces con
movimientos automáticos simultáneos como relamerse los labios o arreglarse la
ropa, acompañándose de una mirada fija e inexpresiva, parpadeos y reclinación
ligera de la cabeza hacia atrás.
De inicio y término brusco. Su duración es de 5-20 segundos, recuperándose con
extraordinaria rapidez la conciencia. No suelen observarse en niños menores de
cuatro años. Son fenómenos de desconexión de breve duración, repentinos y sin
pérdida del control postural. Este tipo de crisis es frecuente en las epilepsias
generalizadas infantiles, normalmente de buen pronóstico, aunque el paciente
puede tener muchas crisis hasta obtener un diagnóstico.
2. Crisis Atónicas: Se produce una pérdida brusca del tono muscular y de
duración muy breve. Son características del Síndrome Lennox-Gastaut. Es un tipo
de crisis que puede llegar a ser muy invalidantes, con frecuencia hay caídas, y
son típicas de epilepsias muy activas (muchas crisis). No es raro que el paciente
requiera algún tipo de casco para evitar golpes en la cabeza. Registro y
sintomatología de un paciente con crisis atónicas.
3. Crisis tónicas: Caracterizadas por la pérdida brusca de la conciencia seguida
de una rigidez corporal, más intensa en las extremidades superiores. Suelen ser
breves ( menos de 30 segundos). Este tipo de crisis son típicas del Síndrome
Lennox-Gastaut.
Status epiléptico:
Las primeras referencias que se conocen sobre la epilepsia y el status epiléptico
se encuentran en las tablas de Sakikku datan del año 718 al 612 antes de Cristo, y
se lee: 'Si el demonio lo posee muchas veces durante el transcurso de la noche, y
en el momento de su posesión sus manos y pies están fríos, su aspecto es

10. sombrío, su boca marr´n y amarilla como los ojos se mantiene abriéndose
cerrándose.. Esto puede continuar por algún tiempo, pero él morirá'.
Después de esto, sería el médico Calmeil en 1824 quien por primera vez
diferenció un ataque epiléptico aislado del Estatus Epiléptico y explica: la duración
y el peligro del mismo: ' A veces cuando una crisis finaliza comienza otra, tantas
que uno puede contar 40- 60 crisis sin interrupción, y el peligro es inminente;
muchos pacientes mueren'.
Después seguirían Bazire y Gastaut quienes pondrían énfasis al Status.
A lo largo de estos años la definición de Status ha variado, como también lo ha
hecho la duración.
Antaño se consideraba una duración mínima de 30 minutos. Recientemente la
Academia Americana de Epilepsia sugiere: 'la duración de por lo menos 5 minutos
de a) crisis continuas o, b) dos o más crisis, entre las cuales existe una
recuperación incompleta de la conciencia.
Existen tantas formas de status como crisis hay reconocidas. El más frecuente es
el status epiléptico tónico-clónico. Se da sobre todo en adultos y consiste en la
repetición de crisis tónico-clónicas donde el paciente se halla en un estado post-
ictal entre las crisis.
El Status epiléptico representa entre el 1-8% de los ingresos hospitalarios por
epilepsia.
El pronóstico puede depender de la causa. En ocasiones es necesario anestesiar
al paciente para evitar daños neuronales y secuelas secundarias.
El SE convulsivo no debe progresar más allá de 20 minutos.
METODOLOGÍA:
Haremos una revisión bibliográfico de cuáles son las hormonas que se segregan
en el cuerpo antes de un ataque epiléptico -Paulina tiene lo otro.
Cuál es el biosensor que mejor se adecua.
Que técnicas y materias necesitamos para realizar el biosensor.
Nano litógrafo esperemos que este bueno este año y nos ayude a realizar el

11. sensor.
Realizar una búsqueda de que sensores existen para medir las señales del
cuerpo, necesitamos tener conocimientos acerca de electrónica y saber cómo
ampliar la señal.
Saber cómo interceptar una señal por medio de una señal de interfaz que puede
ser por medio de bluetooth visitaremos a científicos expertos en el tema de la
epilepsia, que nos podrán asesorar en cuanto a las señales bioquímicas de lo que
pasa cuando hay un ataque epiléptico y antes del ataque epiléptico para poder
prevenir.
Necesitamos buscar material biológico, específicamente de pronto necesitaremos
realizar pruebas con células cerebrales.
Recopilar datos y poder proceder a realizar el prototipo.
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 https://www.google.com.co/?gfe_rd=cr&ei=9qQMU7TvBM_O8gfN24E4#q=e
studios+que+se+han+hecho+sobre+los+ataques+epilepticos
 https://www.google.com.co/search?q=biosensores+para+detectar+epilepcia
&oq=biosensores+para+detectar+epilepcia&aqs=chrome..69i57.9587j0j8&s
ourceid=chrome&espv=210&es_sm=93&ie=UTF-
8#q=biosensores+para+detectar+epilepsia&spell=1
 http://www.webconsultas.com/categoria/salud-al-dia/epilepsia