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Ingeniería Biomédica

Operación ocular en el topógrafo

Una pequeña empresa desarrolla un equipo que ayuda en cirugías oftalomológicas

Después de nueve años en el mercado desarrollando equipos para uso oftalmológico, la empresa Eyetec, de São Carlos, se apresta a lanzar un topógrafo intraquirúrgico. Una novedad que va a garantizar una mayor precisión y eliminar gran parte de los riesgos existentes en operaciones de catarata y transplante de córnea. El equipo mide la curvatura de esa membrana del ojo durante las operaciones y detecta variaciones muy pequeñas, que ayudan en el trabajo del cirujano y evitan problemas pos operatorios. El nuevo implemento médico recibió financiamiento de la FAPESP en un proyecto iniciado hace tres años en el ámbito del Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE).

Los topógrafos convencionales pueden encontrarse en el mercado desde hace casi 20 años. “Un buen topógrafo es fundamental ya a partir de la fase de planificación de una cirugía”, dice el oftalmólogo Gustavo Paro, consultor de Eyetec. El equipo es útil para evitar el astigmatismo (distorsiones en la captación de la imagen), mal ocasionado por alteraciones milimétricas en la superficie de la córnea en el momento de la sutura del corte quirúrgico. “Al analizar el ojo de un paciente con cataratas (opacidad del cristalino del ojo), por ejemplo, analizamos la curvatura de la córnea y, si fuera necesario, definimos la corrección del astigmatismo”, agrega Paro.

“En los últimos diez años, las cirugías se han vuelto más precisas”, explica Paro. Por ejemplo: la eliminación de las cataratas es realizada mediante un proceso llamado falcoemulsificación, una técnica que redujo la incisión de 12 a 3 milímetros como máximo. La búsqueda de precisión ha motivado la carrera por la producción de equipos técnicos de alta performance.

Asociación académica
Para los avances que Eyetec necesitaba hacer en el topógrafo convencional fueron fundamentales las interacciones de la empresa con el Laboratorio de Óptica Oftálmica del Instituto de Física (IF) de la Universidad de São Paulo (USP), de São Carlos, y con los departamentos de Oftalmología de la Escuela de Medicina de la USP, de Ribeirão Preto, y de la Universidad Federal de São Paulo (Unifesp). Como relata Luís Alberto Vieira de Carvalho, investigador del IF de São Carlos y uno de los socios de la Eyetec, en esas conversaciones se constató que las formas de seguimiento de las alteraciones oculares eran indirectas y siempre tardías con relación a los cuidados médicos requeridos.

“Por tal motivo, antes de buscar recursos en la FAPESP, nosotros habíamos hecho, aún siendo estudiantes, un prototipo rudimentario”, refuerza el ingeniero electrónico Sílvio Tonissi Júnior, también socio y coordinador del proyecto.Al procurar soluciones tecnológicas para el problema, el grupo de investigadores de Eyetec buscó inspiración en la historia de los aparatos de monitoreo del ojo humano. Como explica Carvalho: “En 1820, el oftalmólogo francés Ferdinand Cuignet propuso el primer método para estudiar las imágenes reflejadas por la superficie anterior de la córnea, dándole a la nueva técnica el nombre de ceratoscopia, concepto válido hasta hoy”, cuenta el investigador.

“Una luz era proyectada en un tabique colocado frente al ojo del paciente, a partir del cual se realizaban estudios, comparaciones y conclusiones. Lo que ocurre es que había varios problemas con ese sistema. El proceso de alineación dependía en gran medida de la habilidad del observador y no había ningún sistema óptico de aumento, lo que dificultaba el análisis de las imágenes reflejadas”. Fue gracias a una jugada ingeniosa del investigador portugués Antônio Plácido, en 1880, que los investigadores lograron superar las limitaciones de la época.

Plácido preparó una especie de cartulina sobre la cual había pintado una serie de círculos negros, con un orificio en el medio. A partir del análisis del patrón reflejado por el ojo del paciente, el profesional podía deducir el formato de la superficie y entonces captar el grado de la anomalía existente. Debido a su formato, esa técnica se hizo conocida como “discos de Plácido”. “El topógrafo intraquirúrgico eleva esta técnica a su grado más refinado, aplicado en cirugías que pueden generar altos índices de astigmatismo posquirúrgico debido a la ausencia de métodos eficientes de detección de irregularidades en la superficie de la córnea”, relata Carvalho.

Tests visuales
En la primera fase del proyecto se produjeron piezas mecánicas y ópticas, al tiempo que se desarrollaba un software de captura y procesamiento de imágenes. También se almacenaron las medidas de las córneas de pacientes voluntarios. El paso siguiente consistió en desarrollar un prototipo que presentara en la práctica las características de un producto comercialmente operacional. Se realizaron nuevas pruebas “en diversas situaciones reales de cirugía”, según informa Carvallo. Además, el software del sistema pasó por nuevas etapas de desarrollo, destinadas a robustecer el grado de confiabilidad del sistema.

El aparato fue sujeto a mejoras para que su uso no entrara en conflicto con las necesidades específicas del acto quirúrgico, como el ángulo de variación de la incidencia de luz sobre los ojos del paciente y su capacidad de manipuleo. Para ello, fue adicionado al topógrafo una especie de brazo mecánico, de fácil operación por el médico. “El paciente permanece en una posición en la que el eje óptico del microscopio electrónico se establece en el mismo eje del ojo. La imagen virtual realizada por los reflejos de los anillos del proyector se forma en dos lugares, en la ocular y en la cámara que permanece acoplada al divisor de haces del microscopio”, detalla Tonissi Júnior. El grado de corrección de los problemas oculares es mostrado en la pantalla de una computadora.

En ella aparecen franjas de colores que indican la situación de la córnea. Los colores vivos, como el anaranjado, el rojo y el amarillo, indican altas curvaturas o distorsiones localizadas. Los colores azul y violeta representan curvaturas menores e indican regiones con pocas distorsiones. El término medio lo constituyen los verdes, que representan la normalidad. “Todo eso es visto de una manera fácil de ser interpretada por el médico”, cuenta Luís Alberto Carvalho.

Un mercado prometedor
Uno de los más serios desafíos del equipo de Eyetec es abaratar el producto. “Actualmente costaría cerca de 30 mil reales”, informa Carvalho. La cámara es japonesa, el sistema óptico es nacional, la placa de adquisición de imágenes es canadiense, quedando a cargo de Eyetec el desarrollo de rutinas de control del software. “Los nuevos tests muestran que es posible abaratar bastante el topógrafo intraquirúrgico”, dice Tonissi. El precio disminuiría a alrededor de 10 mil reales al final de este año, cuando saldrá al mercado. Eyetec tiene planes para producir dos sistemas para el topógrafo, uno de ellos manejado por una computadora estacionaria y otra que será conectada a una notebook.

El mercado para el nuevo producto, pese a su precio, es bastante promisorio, dice Tonissi. En la disputa por los precios, los oftalmólogos tienen como opción los modelos convencionales importados, que llegan a costar entre 14 mil y 18 mil dólares, al margen de los aranceles de importación. El nuevo modelo brasileño de Eyetec, acoplado a una PC, será por lo tanto un 60% más barato. Según los cálculos de la empresa, existen en el mercado brasileño actualmente cerca de 9 mil oftalmólogos, de los cuales 3.600 son cirujanos, que constituyen el objetivo específico para el producto. Además del mercado nacional, la empresa ya está apuntando su mira hacia el mercado externo.

El Proyecto
Desarrollo de un Topógrafo Intraquirúrgico  (nº 97/13359-2); Modalidad Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE); Coordinador Sílvio Antônio Tonissi Júnior – Eyetec; Inversiónes R$ 195.720,00 y US$ 42.688,00

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