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Cirugía Mínimamente Invasiva. Catéteres de última generación

Ya sea para colocar un ‘stent’ coronario, tratar la arritmia o cambiar válvulas cardíacas, el 10% de la población de países occidentales tendrá en algún momento de su vida una operación basada en el uso de catéteres. Esta técnica, que integra sensores capaces de actuar como ojos y oídos para el cirujano, hace que estas operaciones sean mínimamente invasivas. El proyecto Position II de la Universidad de Zaragoza propone integrar nuevas funcionalidades en catéteres más pequeños, baratos y fáciles de usar.

Los catéteres son instrumentos esenciales en muchas intervenciones quirúrgicas actuales, capaces de facilitar cirugías mínimamente invasivas que salvan cada año muchas vidas.

Sin embargo, la producción de catéteres hoy día sigue basada en tecnologías obsoletas. De forma sorprendente, en la última década no ha habido innovaciones relevantes en este terreno, lo que contrasta con las necesidades del personal médico que los utiliza, que viene demandando mayores funcionalidades integradas en catéteres que sean más pequeños, baratos y fáciles de usar.

El motivo principal de esta falta de innovación se debe a que la fabricación de catéteres está basada en soluciones tecnológicas a medida para cada uso. Esto se traduce en una producción muy limitada para cada caso, lo que desde un punto empresarial no justifica la inversión en nuevas líneas de I+D+i.

El proyecto Position II busca revertir esta situación, introduciendo plataformas tecnológicas abiertas para incrementar la miniaturización, la integración de electrónica, comunicaciones inalámbricas y transductores y su encapsulación. Dichas plataformas tecnológicas renovarán todas las intervenciones basadas en catéteres, mejorando sus prestaciones, y reducirán al mismo tiempo sus costes de producción.

La implantación de una plataforma común para la producción de catéteres supondrá la utilización de un mismo proceso productivo. Al aumentar de este modo el volumen de producción, se justificará la continua inversión en su innovación. Además, Position II pretende romper el monopolio actual que poseen las empresas de EE. UU. en el desarrollo y producción de catéteres inteligentes, con lo que Europa se posicionaría como primer productor e innovador en este mercado tan relevante en el plano económico y social.

¿Qué es un catéter inteligente?

Un catéter inteligente es aquel que incorpora una serie de funcionalidades o fuentes de información vital para mejorar y facilitar el trabajo del cirujano que va a utilizarlo. En concreto, el proyecto Position II trabajará en la integración de diversos dispositivos innovadores para impactar en diferentes ámbitos.

Por un lado, en el diagnóstico, a través de la integración de sensores de presión capaces de diagnosticar la gravedad de la obstrucción de una arteria, la obtención de imagen por ultrasonidos para medir el diámetro de cada arteria y el mapeo del comportamiento eléctrico del corazón para el estudio de arritmias.

También se espera avanzar en la terapia por medio de la integración de herramientas de corte usando radiofrecuencia para la realización de cortes precisos en el tejido del corazón, sensores para asegurar el posicionamiento correcto del catéter, sensores para la monitorización de la profundidad del corte realizado y la integración de elementos que permitan el uso de terapia celular.

Por último, en el proyecto Position II se desarrollarán también implantes bioelectrónicos para estimular o bloquear nervios específicos. Estos elementos usarán la misma plataforma tecnológica desarrollada para los catéteres inteligentes, aunque también requerirán de encapsulación biocompatible a largo plazo.

¿Cuáles son las principales aplicaciones de los catéteres inteligentes?

La cirugía cardiovascular es la principal aplicación de los catéteres debido al alto número de casos y relevancia de esta técnica en la supervivencia de pacientes. La colocación de férulas (‘stent’) para abrir venas obstruidas o la realización de pequeños cortes en el tejido muscular del corazón para corregir patologías cardíacas son ejemplos de su uso. Los catéteres inteligentes serán capaces, además, de aportar nuevas funcionalidades e información al cirujano. El proyecto incluye también el desarrollo de catéteres para tratamientos innovadores como la terapia celular, que guían pequeñas cápsulas con células de efecto regenerativo. Así, se estimula la recuperación de zonas cardíacas dañadas durante un infarto. El uso de catéteres inteligentes permitirá asegurar la correcta localización de las cápsulas.

¿Cómo repararán los tejidos donde se localicen?

La terapia celular se basa en el uso de células como ‘medicamento’. Para ello, se seleccionan células conocidas por segregar sustancias que estimulan, por ejemplo, la regeneración de tejido dañado. Sin embargo, sus efectos son limitados, ya que las células se mueven de manera natural a otras zonas, perdiendo el efecto deseado en 24 o 48 horas. Position II desarrollará nuevas técnicas para localizar y mantener dichas células en la zona de interés, a través de la encapsulación de estas células en esferas con un diámetro del grosor de un pelo. Las cápsulas serán desarrolladas para permitir el paso de las sustancias de interés generadas por las células, comportándose como ‘minifactorías’ de fármacos que inducen la reparación del daño del tejido donde están localizadas. Los catéteres inteligentes permitirán ubicar dichas cápsulas con una mayor precisión en los órganos diana, optimizando su efecto.

El proyecto

  • Nombre Position II.
  • Objetivo Innovar los procesos de producción en el ámbito de la salud para obtener catéteres de última generación.
  • Socios Consorcio con 48 socios, coordinado por Philips Electronics Nederland. Los socios españoles son Cikautxo, la empresa zaragozana Alphasip, el Ciber-Bbn, la Fundación Centro de Cirugía de Mínima Invasión Jesús Usón, la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Zaragoza.
  • Financiación Proyecto europeo H2020 de liderazgo industrial. Presupuesto global de 52 millones de euros, 433.292 euros para la Universidad de Zaragoza.

 

Artículo original de Luis Fernández Ledesma  Coordinador de Microtecnologías grupo Mecánica Aplicada y Bioingeniería (AMB) publicado en Heraldo

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