Comparación del tamaño del nuevo dispositivo sin cables, a la derecha, con el de cápsulas y comprimidos de fármacos.
El uso de dispositivos electrónicos colocados dentro del cuerpo humano con fines médicos se perfila como una terapia prometedora. Desde hace años, laboratorios de todo el mundo trabajan en el desarrollo de estos implantes, que ya están siendo utilizados con resultados esperanzadores, por ejemplo, en pacientes con enfermedades neurodegenerativas.
Pero como ocurre con muchos de los dispositivos electrónicos que usamos en nuestra vida diaria, uno de los obstáculos de estos implantes es el suministro de energía. Normalmente llevan baterías que deben sustituirse cada cierto tiempo mediante una nueva intervención, una desventaja para la que un equipo de ingenieros de la Universidad de Stanford (EEUU) propone una alternativa en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
El equipo liderado por John Ho ha desarrollado un dispositivo electrónico muy pequeño, con un tamaño equivalente al de un grano de arroz, que es alimentado mediante un sistema inalámbrico basado en ondas electromagnéticas que cuenta con otro elemento externo. Este segundo dispositivo, parecido a una tarjeta de crédito, se coloca sobre la piel del paciente en la misma zona en la que se encuentra el implante interno para recargarlo.
De momento, se trata de un prototipo que sólo ha sido probado en animales (en concreto, en un cerdo y en un conejo, al que se le implantó un minúsculo marcapasos). Según explican los autores, ya están preparando los ensayos con humanos y en breve solicitarán los permisos para llevarlos a cabo, por lo que incluso aunque estas pruebas tengan éxito, aún pasarían bastantes años antes de que se aplicaran en pacientes.
El equipo de Stanford sostiene que los implantes electrónicos podrían suponer una alternativa a las terapias con fármacos, aportando la ventaja de que el dispositivo actuaría de forma localizada, es decir, sólo en el área deseada y no de forma generalizada como la mayor parte de los medicamentos. Pero las relativamente voluminosas baterías que llevan muchos de los dispositivos médicos disponibles en la actualidad, añaden, están impidiendo que su uso se extienda:«Tenemos que hacer que estos dispositivos sean tan pequeños como sea posible para implantarlos de una forma más sencilla en el cuerpo y desarrollar nuevas formas de tratar enfermedades y aliviar el dolor», afirma la investigadora Ada Poon, coautora de este trabajo, en un comunicado.
En su opinión, esta tecnología podrá usarse también para desarrollar sensores que monitoricen funciones vitales desde dentro del organismo, para estimular y modificar señales neuronales en el cerebro o suministrar fármacos de forma localizada.
Ondas electromagnéticas
El nuevo sistema se basa en la tecnología de las ondas electromagnéticas, que llegan al dispositivo interno a través de la piel utilizando una potencia equivalente a la de un teléfono móvil. Afirman que su implante médico es seguro para la salud basándose en el examen que ha hecho un laboratorio independiente a la Universidad de Stanford que se encarga de medir las emisiones de los teléfonos móviles, y que concluye que los niveles de emisiones están por debajo de los que se consideran seguros para la salud humana.
Los autores de este trabajo desarrollaron un sistema wireless para recargar baterías usando un tipo de onda electromagnética que denominan de medio alcance. Aúna las ventajas y evita algunos inconvenientes de las ondas de campo lejano, que son capaces de recorrer largas distancias y se usan habitualmente en retransmisiones de radio, y las de campo cercano, utilizadas en implantes auditivos: «Combinan la seguridad de las ondas de campo cercano, que son inocuas y se usan en audífonos, con el largo alcance de las ondas de campo lejano», resume por teléfono Francisco Ruiz Mateas, presidente de la sección de Estimulación Cardíaca de la Sociedad Española de Cardiología (SEC).
Marcapasos y desfibriladores
Por su parte, Julián Villacastín, director del Instituto Cardiovascular del Hospital Clínico San Carlos (Madrid) y especialista en arritmias, considera que «se trata de un trabajo muy sólido aunque preliminar». Señala que los marcapasos actuales han mejorado mucho ya ofrecen muy buenas prestaciones, son muy pequeños (miden menos de10 centímetros cúbicos) y ligeros (pesan 20 gramos). Sus baterías duran entre ocho y 14 años en función del consumo que haga cada paciente y se utiliza la telemetría para mandar las órdenes al dispositivo.
Aunque afirma que en el 1-2% de las intervenciones para cambiar la batería del marcapasos (también se sustituye el software y el hardware) se producen infecciones que obligan a sustituir todo el dispositivo (incluyendo el cable, que es la parte más complicada), considera que «el reemplazo no siempre es un inconveniente», pues se realiza con una intervención sencilla, con anestesia local, y se aprovecha para mejorar sus prestaciones incorporando los avances tecnológicos. “Como ocurre con los coches, van incorporando tecnologías diferentes y avances. A veces no hace falta cambiar todo el aparato, sólo el sistema operativo”, explica en conversación telefónica.
No obstante, el cardiólogo considera que el nuevo sistema de recarga inalámbrica puede ser de gran utilidad en los dispositivos que necesitan mucha energía, como los desfibriladores que llevan implantados pacientes con arritmias: «Son como una UVI móvil y los usamos cuando el corazón va muy rápido y no podemos controlar las arritmias. Sería muy interesante poder transmitir energía desde fuera sin cambiar el dispositivo», añade.
Su colega Francisco Ruiz también cree que este sistema no tendrá un gran impacto en los marcapasos actuales: «Quizás en el futuro pueda tener su utilidad para recargar baterías en los marcapasos sin cables que están empezando a ser implantados en España en ensayos clínicos, y cuyos primeros resultados se van a presentar esta semana en un congreso en Sevilla», señala.
Asimismo, el cardiólogo considera que el nuevo sistema de recarga podría ser útil en dispositivos como el Holter inyectable (que desde la pared del tórax recoge el electrocardiograma de un paciente durante varios años) así como para neuroestimuladores cerebrales o para monitorizar funciones vitales.
VIGILAR EL ESTADO DE SALUD
Los dispositivos incorporados a la ropa o los que se colocan directamente sobre la piel permiten ya controlar algunas de nuestras constantes vitales y enviar la información a un ordenador. Los implantes electrónicos que ya están desarrollándose para ser colocados en el interior de nuestro organismo permitirán monitorizar de manera permanente muchos otros parámetros. El nuevo sistema de recarga diseñado en la Universidad de Stanford tendrá en estos dispositivos electrónicos una de sus principales aplicaciones, según sus creadores. El cardiólogo del Hospital Clínico San Carlos Julián Villacastín afirma que pronto veremos una oleada de estos microdispositivos de vigilancia, que ya están en marcha: «Los llevaremos dentro del cuerpo y observarán nuestro organismo continuamente. Por ejemplo, monitorizarán el ritmo cardiaco, su rapidez y variabilidad, que nos da mucha información; la acumulación de líquido en los pulmones o la cantidad de ejercicio que hace un paciente. Toda esta información nos permitirá saber si algo va mal antes de que el paciente lo note, de manera que podremos adelantar los tratamientos”, explica.
KAHUN PRIMERO 