Redacción Farmacosalud.com
Investigadores del grupo BERG de la Universidad Pompeu Fabra (UPF, en Barcelona) están desarrollando un revolucionario sensor implantable que servirá para monitorizar de forma remota a pacientes de insuficiencia cardíaca (IC). El dispositivo se alimenta de una fuente externa, en concreto un generador de ráfagas de corriente de alta frecuencia, y utiliza el cuerpo humano como conductor eléctrico, lo que representa un avance biomédico sin precedentes. Los responsables del proyecto aseguran que el uso de este microsensor es totalmente inocuo e imperceptible para el sujeto que lo lleva implantado.
La IC es una afección crónica y degenerativa que presenta una incidencia muy elevada, dado que afecta a 64 millones de personas a nivel mundial. El gran gasto sanitario que supone, debido al empleo de recursos de atención, seguimiento y cuidado de los enfermos, comporta que sean necesarios nuevos procedimientos que ayuden a mejorar el abordaje de la patología. En este contexto, el proyecto FORESEE plantea seguir desarrollando un sensor intravascular destinado a monitorizar de forma remota a estos pacientes. De hecho, el innovador dispositivo de microsensado, que está protegido por dos aplicaciones de patentes, puede representar una enorme oportunidad para los sistemas sanitarios a la hora de optimizar la gestión médica y el tratamiento de la insuficiencia cardíaca. También puede mejorar la calidad de vida de los afectados y contribuir así a reducir la tasa de mortalidad asociada a esta enfermedad, que actualmente es del 50% a los 5 años del diagnóstico.
Microestimulador de la tecnología eAXON
Fuente: UPF
Financiación de 2.5M€
El carácter revolucionario del microsensor ha sido reconocido en la convocatoria europea EIC Transition Open, un programa que financia nuevas tecnologías de cualquier campo científico que hayan superado una prueba de concepto en el laboratorio, como paso previo para demostrar su utilidad en un entorno relevante para su aplicación en el mercado. En la convocatoria de este año se han presentado 131 propuestas de 26 países diferentes, y de este total, 14 han sido seleccionadas, entre ellas el proyecto FORESEE, que contará con una financiación de 2.5M€ durante un período de tres años.
El dispositivo está basado en la tecnología Senso-eAXON. Consiste en un microsensor sin hilos inyectable que cuenta con una tecnología de detección capaz de captar parámetros biomédicos relevantes para la monitorización remota de pacientes. Estos microsensores representan un gran avance en el ámbito de la monitorización remota con dispositivos activos por su nivel de miniaturización respecto a los implantes voluminosos que se utilizan hoy en día, como los marcapasos que se alimentan con sistemas inalámbricos pero que requieren de un elemento de tamaño considerable para captar y transformar la energía.
Cateterismo cardíaco derecho
La elaboración del nuevo ingenio está actualmente orientada al seguimiento de sujetos con insuficiencia cardíaca crónica. “El sensor se implantará por medio de cateterismo cardíaco derecho y se mantendrá en el cuerpo indefinidamente”, detalla a través de www.farmacosalud.com la Dra. Laura Becerra-Fajardo, coordinadora de FORESEE.
Este sistema de monitorización remota se ‘alimenta’ de una fuente externa utilizando el organismo humano como conductor eléctrico de corrientes de alta frecuencia. “La fuente externa es un generador de ráfagas de corriente de alta frecuencia. Las ráfagas se aplican al cuerpo utilizando unos electrodos externos que pueden ser fabricados con telas conductivas. El método es innovador, ya que evita componentes voluminosos dentro del implante, logrando una miniaturización sin precedentes para implantes electrónicos biomédicos”, señala el Prof. Dr. Antoni Ivorra, coordinador científico del programa y director del grupo de investigación en Electrónica Biomédica (BERG) de la UPF.
El dispositivo ha sido estudiado y creado en el marco del proyecto europeo eAXON, que tenía como objetivo desarrollar la tecnología para nutrir eléctricamente y, al mismo tiempo, comunicarse con implantes intramusculares en el área de neuroprótesis. Son implantes intramusculares que fueron validados en humanos en el marco del consorcio europeo EXTEND. “Desde hace algunos años estamos explorando otras aplicaciones para este método, y hemos encontrado que puede tener un impacto socioeconómico muy significativo si lo utilizamos para realizar monitorización remota de pacientes con insuficiencia cardíaca crónica”, apunta Ivorra también en declaraciones a www.farmacosalud.com.
Miembros del Grupo de Investigación en Electrónica Biomédica (BERG). La Dra. Becerra-Fajardo es la cuarta por la izquierda (lleva pantalón negro), mientras que el Prof. Ivorra es el quinto, también por la izquierda (viste una camisa azul)
Fuente: UPF
¿La electricidad del organismo humano podría, en un futuro, llegar a alimentar al sensor?
Según el Prof. Ivorra, el sensor no genera ningún tipo de evento adverso, por más que el cuerpo humano sirva de conductor eléctrico: “las ráfagas de corriente de alta frecuencia que aplicamos con el sistema externo se administran con una frecuencia y duración específica, de forma que sean completamente inocuas e imperceptibles para el paciente. Existen estándares internacionales que limitan este tipo de corrientes con el fin de evitar un calentamiento de los tejidos y una estimulación no deseada, por lo que el método propuesto siempre tiene en cuenta los umbrales definidos por estos estándares, destinados a garantizar la seguridad de los usuarios. De hecho, hemos probado el método con los estimuladores intramusculares en el marco del proyecto EXTEND y hemos comprobado que las ráfagas de corriente son inocuas e imperceptibles. Los resultados de este estudio de seguridad en participantes sanos están publicados en un artículo científico”.
En vista de todo ello, uno se atreve a pensar que la electricidad que genera el cuerpo humano podría comportar que, en un futuro, este novedoso dispositivo no tuviera que necesitar una fuente externa de alimentación. Pero una cosa es la teoría, y otra la práctica. “Desafortunadamente, creemos que esto no podrá hacerse porque se necesita una potencia importante para alimentar el implante y para comunicar la información que obtiene el microsensor -puntualiza Becerra-Fajardo-. Obtener esta potencia será muy difícil con métodos de captación de energía generada por el cuerpo (lo que se conoce en inglés como ‘energy harvesting’), especialmente porque son necesarios componentes voluminosos dentro del implante, lo que comporta que el dispositivo pierda el alto nivel de miniaturización con el que cuenta en este momento, una característica que es primordial para sistemas implantables mínimamente invasivos”.
Fuente: Archivo
“Además -añade-, el microsensor debe comunicar al exterior las medidas que registra, por lo que necesitará de un sistema de comunicación inalámbrico que permita hacer la transmisión de esta información a un sistema externo que analice y envíe los datos obtenidos a los médicos”.
En 3 años podría pedirse autorización para pruebas clínicas en humanos
El novedoso microsensor, el sistema externo y el sistema de implantación están en proceso de diseño y desarrollo. Por ahora, ya se han probado algunas partes de la tecnología en estudios agudos y crónicos en modelo animal. “Durante el proyecto haremos los primeros modelos 100% funcionales, que serán validados pre-clínicamente. Hemos proyectado que, en 3 años, tendremos toda la documentación necesaria para pedir la autorización de pruebas clínicas en humanos”, precisa la Dra. Becerra-Fajardo.
La solución que ofrece FORESEE puede tener muy buena acogida en el mercado sanitario. Sólo en Estados Unidos y Europa, 10,5 millones de personas con IC crónica son candidatas a monitorización remota utilizando sistemas implantables. Estas tecnologías optimizan el manejo y el tratamiento médico de los pacientes, lo que, además de aportar mejoras en términos de calidad de vida, supone disminuir el impacto socioeconómico asociado a la patología.
Sin embargo, a pesar del elevado número de individuos que se ven afectados por esta dolencia y su alta probabilidad de muerte, así como el alto gasto que la insuficiencia cardíaca supone para el sistema sanitario, en el mundo existe sólo un sensor implantable autorizado por agencias regulatorias. "Nuestra tecnología de microsensado puede tener un impacto real al mejorar la monitorización de los pacientes, creándose de este modo una nueva alternativa en el mercado más atractiva para sus usuarios y los sistemas sanitarios", sostiene la experta.
