PUBLICADO EN 'PLOS ONE'
Implantes mínimamente invasivos para estimulación eléctrica selectiva
JANO.es · 17 julio 2015 12:05
Investigadores de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona lideran un estudio sobre estos dispositivos, dirigidos a estimular los nervios periféricos y recuperar la función motora en personas con parálisis.
Investigadores de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona lideran un estudio sobre implantes electrónicos muy delgados y flexibles para estimular eléctricamente los nervios periféricos y recuperar la función motora en personas con parálisis. En la investigación trabaja Antoni Ivorra, jefe del Grupo en Electrónica Biomédica de la Universidad Pompeu Fabra (BERG), en el Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de la UPF.
Un artículo que Ivorra y Laura Becerra-Fajardo publican en PLoS One,demuestra in vivo que con la metodología que proponen los autores sería posible desarrollar implantes suficientemente "inteligentes" como para responder a instrucciones externas según las necesidades de estimulación.
El direccionamiento de implantes es una característica casi imprescindible para aplicaciones destinadas a recuperar funciones motoras en pacientes con parálisis, dado que en estos casos es necesario activar selectivamente una serie de nervios siguiendo un patrón. En la investigación se presenta un prototipo de electrónica direccionable (todavía no implantable; 5 cm x 5 cm) que, suficientemente miniaturizado, se podrá incluir dentro de los futuros implantes inteligentes y podrá ser dirigido externamente con estimulación selectiva.
Implantes más delgados y flexibles
"Nosotros usamos el cuerpo humano como conductor eléctrico para transmitir la energía desde electrodos externos a los implantes", explicaron Becerra-Fajardo e Ivorra. Los implantes transforman estas corrientes inocuas de alta frecuencia en corrientes de baja frecuencia capaces de producir estimulación. "Nuestro método es viable y seguro porque las corrientes que transmitimos a través del cuerpo humano son de alta frecuencia y en forma de ráfagas cortas", han añadido.
De esta manera, los implantes pueden ser mucho más delgados y flexibles que los actualmente existentes que no utilizan ninguno de los dos métodos habituales (energía electroquímica y acoplamiento inductivo) para proporcionar energía a la electrónica. Estos otros dos métodos requieren componentes que son voluminosos y rígidos (baterías y bobinas). En contraste, el método en estudio solo requiere de un pequeño núcleo de electrónica pasiva y de dos electrodos periféricos.
Un proceso de implantación muy poco invasivo
El hecho de que los implantes puedan ser muy delgados hace que, en la práctica, puedan ser muy poco voluminosos y flexibles y que se puedan implantar mediante un procedimiento muy parecido a una inyección (injectable neurostimulators). En definitiva, esto hace que tanto los implantes como el proceso de implantación sean muy poco invasivos. Algo que los autores ya habían demostrado previamente con electrónica que no era direccionable.
En estos momentos, Becerra-Fajardo está trabajando en una nueva versión de estos ingenios "inteligentes" que permitirá hacer implantes con un diámetro de solo unos 2 mm y una longitud de unos 4 cm.
Un artículo que Ivorra y Laura Becerra-Fajardo publican en PLoS One,demuestra in vivo que con la metodología que proponen los autores sería posible desarrollar implantes suficientemente "inteligentes" como para responder a instrucciones externas según las necesidades de estimulación.
El direccionamiento de implantes es una característica casi imprescindible para aplicaciones destinadas a recuperar funciones motoras en pacientes con parálisis, dado que en estos casos es necesario activar selectivamente una serie de nervios siguiendo un patrón. En la investigación se presenta un prototipo de electrónica direccionable (todavía no implantable; 5 cm x 5 cm) que, suficientemente miniaturizado, se podrá incluir dentro de los futuros implantes inteligentes y podrá ser dirigido externamente con estimulación selectiva.
Implantes más delgados y flexibles
"Nosotros usamos el cuerpo humano como conductor eléctrico para transmitir la energía desde electrodos externos a los implantes", explicaron Becerra-Fajardo e Ivorra. Los implantes transforman estas corrientes inocuas de alta frecuencia en corrientes de baja frecuencia capaces de producir estimulación. "Nuestro método es viable y seguro porque las corrientes que transmitimos a través del cuerpo humano son de alta frecuencia y en forma de ráfagas cortas", han añadido.
De esta manera, los implantes pueden ser mucho más delgados y flexibles que los actualmente existentes que no utilizan ninguno de los dos métodos habituales (energía electroquímica y acoplamiento inductivo) para proporcionar energía a la electrónica. Estos otros dos métodos requieren componentes que son voluminosos y rígidos (baterías y bobinas). En contraste, el método en estudio solo requiere de un pequeño núcleo de electrónica pasiva y de dos electrodos periféricos.
Un proceso de implantación muy poco invasivo
El hecho de que los implantes puedan ser muy delgados hace que, en la práctica, puedan ser muy poco voluminosos y flexibles y que se puedan implantar mediante un procedimiento muy parecido a una inyección (injectable neurostimulators). En definitiva, esto hace que tanto los implantes como el proceso de implantación sean muy poco invasivos. Algo que los autores ya habían demostrado previamente con electrónica que no era direccionable.
En estos momentos, Becerra-Fajardo está trabajando en una nueva versión de estos ingenios "inteligentes" que permitirá hacer implantes con un diámetro de solo unos 2 mm y una longitud de unos 4 cm.
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