{"id":486790,"date":"2023-08-09T15:31:19","date_gmt":"2023-08-09T18:31:19","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=486790"},"modified":"2024-06-05T16:04:00","modified_gmt":"2024-06-05T19:04:00","slug":"cientificos-proyectan-un-sensor-de-presion-intracraneal-conectado-via-wifi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/cientificos-proyectan-un-sensor-de-presion-intracraneal-conectado-via-wifi\/","title":{"rendered":"Cient\u00edficos proyectan un sensor de presi\u00f3n intracraneal conectado v\u00eda wifi"},"content":{"rendered":"

El monitoreo permanente de la presi\u00f3n intracraneal (PIC) es una necesidad m\u00e9dica en el tratamiento de pacientes con problemas neurol\u00f3gicos graves, aquellos que requieren cuidados intensivos o quienes han debido someterse a una neurocirug\u00eda. Se trata de personas v\u00edctimas de hidrocefalia, traumatismo craneoencef\u00e1lico, accidente cerebrovascular (ACV) o tumores cerebrales. Una investigaci\u00f3n en curso en la Universidade Positivo, en la ciudad de Curitiba, capital estado brasile\u00f1o de Paran\u00e1, pretende poner a disposici\u00f3n el primer sensor invasivo fabricado en el mundo capaz de generar informaci\u00f3n de la PIC en tiempo real y transmitirla a trav\u00e9s de una conexi\u00f3n a internet v\u00eda wifi a los tel\u00e9fonos inteligentes y computadoras del equipo m\u00e9dico.<\/p>\n

\u201cLa propuesta consiste en incorporar los beneficios de la conectividad al d\u00eda a d\u00eda de los neur\u00f3logos. El dispositivo que hemos dise\u00f1ado aportar\u00e1 agilidad en la obtenci\u00f3n de informaci\u00f3n cr\u00edtica y proporcionar\u00e1 mayor seguridad y comodidad a los pacientes\u201d, dice el neurocirujano oncol\u00f3gico Erasmo Barros da Silva Junior, ideador del estudio que se desarrolla en el marco del Programa de Posgrado en Biotecnolog\u00eda Industrial (PPGBiotec) de Positivo. La iniciativa cuenta con la colaboraci\u00f3n del Instituto de Neurologia de Curitiba y de las empresas paranaenses Orakolo Tecnologia y BMR Medical.<\/p>\n

Aunque ya existen sensores no invasivos que registran la PIC a trav\u00e9s de indicadores indirectos (v\u00e9ase el apartado<\/em><\/a>), los sensores invasivos, implantados directamente en el cerebro, son los \u00fanicos que miden directamente la presi\u00f3n intracraneal calibrada en mil\u00edmetros de mercurio (mmHg), la unidad de medida de la presi\u00f3n. Se considera que un paciente se encuentra en condiciones normales cuando la PIC se sit\u00faa en un rango entre 5 y 15 mmHg. Los registros superiores a 20 mmHg requieren atenci\u00f3n.<\/p>\n

\u201cEn circunstancias de alto riesgo, especialmente en los pacientes sometidos a neurocirug\u00edas, el sensor invasivo es insustituible\u201d, reconoce el neur\u00f3logo Fabiano Moulin, docente y m\u00e9dico de urgencias y de la Unidad de Terapia Intensiva (UTI) de la Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp), quien estudia los m\u00e9todos no invasivos.<\/p>\n

La monitorizaci\u00f3n de la PIC considerada como modelo de referencia por la comunidad m\u00e9dica, se realiza mediante la implantaci\u00f3n de un peque\u00f1o sensor en los ventr\u00edculos cerebrales, cavidades internas del \u00f3rgano, o en la corteza cerebral, la capa externa. El dispositivo se conecta mediante cables a un aparato situado cerca de la cama en donde se toma la lectura de la presi\u00f3n. \u201cLos cables constituyen una molestia para el paciente y una fuente de inseguridad. Un movimiento brusco puede desconectarlos del monitor. Otra desventaja reside que los cables pueden ser portadores de bacterias llegando a generar infecciones\u201d, detalla Barros.<\/p>\n

\"\"

Gustavo Benke\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Prototipo del sensor de Curitiba: la caja negra contiene el circuito electr\u00f3nico, el sistema wifi y la bater\u00eda; el tubo con el cat\u00e9ter recoge los datos de la PIC. El cable blanco pertenece al sensor convencional utilizado para realizar la medici\u00f3n comparativaGustavo Benke\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

El sensor en desarrollo en la Universidade Positivo no se ve afectado por los movimientos ni por la posici\u00f3n del paciente, ya que no estar\u00e1 conectado por cables a un monitor. Los datos recabados se transmitir\u00e1n v\u00eda wifi a un servidor en la nube al que podr\u00e1 accederse mediante una aplicaci\u00f3n de un tel\u00e9fono inteligente o una computadora.<\/p>\n

La primera versi\u00f3n del dispositivo implantable constaba de dos componentes: un tubo con un cat\u00e9ter para la captaci\u00f3n de datos de la PIC, que mide 35 mm de largo por 3,5 mm de di\u00e1metro, y una pieza cuadrada que contiene el circuito electr\u00f3nico responsable de la comunicaci\u00f3n v\u00eda wifi. Esta \u00faltima, de 34 mm de lado por 15 mm de grosor, conten\u00eda el chipset<\/em> (el conjunto de chips), la placa madre y la bater\u00eda recargable de pol\u00edmero de iones de litio.<\/p>\n

El sensor invasivo est\u00e1 siendo elaborado con fibra \u00f3ptica, lo que supone una gran ventaja en comparaci\u00f3n con los sensores electromec\u00e1nicos tradicionales existentes en el mercado. Como la fibra \u00f3ptica es inmune a las interferencias electromagn\u00e9ticas, el aparato no necesita ser extra\u00eddo y reimplantado para la realizaci\u00f3n de ex\u00e1menes de resonancia magn\u00e9tica, habituales en los pacientes con problemas neurol\u00f3gicos graves.<\/p>\n

Validaci\u00f3n en cerdos
\n<\/strong>Los estudios para el desarrollo del sensor y la transmisi\u00f3n de datos se encuentran en fase de validaci\u00f3n precl\u00ednica, con ensayos en animales. En la primera etapa de la investigaci\u00f3n, que concluy\u00f3 a principios de a\u00f1o, se les implant\u00f3 el dispositivo a cerdos durante 120 minutos y los indicadores de la presi\u00f3n intracraneal registrados se compararon con los obtenidos mediante un equipo est\u00e1ndar, conectado por cables a los mismos animales. Los resultados de la comparaci\u00f3n entre los sensores, considerados compatibles, se publicaron en un art\u00edculo cient\u00edfico en la edici\u00f3n de marzo de la revista Neurosurgery<\/em>.<\/p>\n

En una segunda etapa de los estudios precl\u00ednicos, de momento sin fecha de inicio, se prev\u00e9 su implantaci\u00f3n en un animal vivo por un per\u00edodo de 7 a 10 d\u00edas, tiempo necesario como para constatar la eficacia de la monitorizaci\u00f3n prolongada. Normalmente, el seguimiento de los pacientes neurol\u00f3gicos graves mediante sensores invasivos se realiza durante unos pocos d\u00edas, como m\u00e1ximo dos semanas.<\/p>\n<\/div>

\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/div>
\n

El paso siguiente de la investigaci\u00f3n es la evaluaci\u00f3n en humanos. Si todo sale bien, Barros espera que el sensor wifi sea una realidad en el mercado en un lapso de cinco a\u00f1os. Antes, deber\u00e1 ser aprobado por la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa).<\/p>\n

Otros dos modelos se sensores de presi\u00f3n intracraneal inal\u00e1mbricos ya se encuentran disponibles en el mercado global. Uno de ellos ha sido desarrollado por la empresa alemana Raumedic AG y el otro por la estadounidense Branchpoint Technologies. Sin embargo, los dispositivos actuales no cuentan con conexi\u00f3n wifi y utilizan un aparato espec\u00edfico que hay que aproximar a la cabeza del paciente para obtener los datos que capta el sensor implantado. El costo de estos dispositivos, seg\u00fan el estudio de Barros, se ubica entre los 12.000 y los 15.000 d\u00f3lares.<\/p>\n

El dispositivo en desarrollo en Positivo ser\u00e1 sometido a una revisi\u00f3n de dise\u00f1o para su miniaturizaci\u00f3n. Es por ello que su costo de producci\u00f3n todav\u00eda no ha sido establecido. Seg\u00fan el m\u00e9dico Marcelo de Paula Loureiro, especialista en cirug\u00eda digestiva, docente del PPGBiotec y director del doctorado de Barros, la propuesta de trabajo del equipo de investigadores de la Universidade Positivo estipula que el sensor wifi tenga un precio final que le permita competir con los sensores conectados por cables. Cada unidad descartable de esos modelos cuesta entre 1.000 y 5.000 reales.<\/p>\n

Loureiro considera que la investigaci\u00f3n para el desarrollo de los sensores de fibra \u00f3ptica destinados a medir la presi\u00f3n, conectados v\u00eda wifi a tel\u00e9fonos inteligentes y computadoras, no solo supondr\u00e1 un beneficio para el \u00e1rea de la neurolog\u00eda. \u201cEl mismo concepto podr\u00eda utilizarse a los efectos de desarrollar sensores que puedan utilizarse para medir la presi\u00f3n tor\u00e1cica, abdominal, vesical y ocular\u201d, ilustra.<\/p>\n

El neurocirujano Andr\u00e9 Giacomelli Leal, presidente electo de la Academia Brasile\u00f1a de Neurocirug\u00eda (ABNc), considera que la posibilidad de obtener informaci\u00f3n de pacientes neurol\u00f3gicos en tiempo real sin tener que desplazarse hasta la UTI beneficiar\u00e1 enormemente la labor de los m\u00e9dicos. \u201cSi todo sale como se espera, ganaremos tiempo y as\u00ed, podremos ser m\u00e1s proactivos. El uso de la tecnolog\u00eda proporcionar\u00e1 mayor seguridad a la atenci\u00f3n de los pacientes graves\u201d, comenta.<\/a><\/p>\n

Una empresa brasile\u00f1a desarroll\u00f3 el primer sensor no invasivo
\n<\/strong>Fue presentado en 2019 y estar\u00eda llegando al mercado internacional antes de fin de a\u00f1o<\/em><\/p>\n

El primer sensor no invasivo para el monitoreo de las variaciones de presi\u00f3n (PIC) y la distensibilidad intracraneal (ICC, en ingl\u00e9s) fue desarrollado por la empresa brasile\u00f1a brain4care con el apoyo de la FAPESP. El dispositivo sali\u00f3 al mercado nacional en 2019 (lea en<\/em> Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 280<\/em><\/a>) y es utilizado en comodato m\u00e1s de 50 hospitales y cl\u00ednicas a un costo mensual de hasta 5.500 reales por unidad.<\/p>\n

En Estados Unidos, el uso comercial de la tecnolog\u00eda de brain4care fue autorizado en 2021 por la Food and Drug Administration (FDA), la agencia federal estadounidense de f\u00e1rmacos y alimentos. Los directores de la empresa esperan poder lanzar este aparato al mercado antes del final de 2023. La FDA autoriz\u00f3 el uso del dispositivo con restricciones. No puede utilizarse en menores de 18 a\u00f1os, personas con defectos en el cr\u00e1neo o pacientes que hayan sido sometidos a una intervenci\u00f3n quir\u00fargica que incluya la extirpaci\u00f3n de una porci\u00f3n \u00f3sea del cr\u00e1neo (craniectom\u00eda descompresiva o craneotom\u00eda).<\/p>\n

El sensor, un dispositivo vestible que se coloca en la cabeza del paciente con una banda de fijaci\u00f3n, se conecta v\u00eda internet a una plataforma anal\u00edtica que genera datos disponibles en tiempo real en tabletas o tel\u00e9fonos m\u00f3viles. Como el aparato no recoge datos num\u00e9ricos de la presi\u00f3n registrados en mil\u00edmetros de mercurio, no sustituye a los sensores invasivos. \u201cNuestro sensor realiza un monitoreo indirecto, mediante el registro de peque\u00f1as alteraciones de orden nanom\u00e9trico en la deformaci\u00f3n del cr\u00e1neo\u201d, explica el ingeniero de control y automatizaci\u00f3n Rodrigo Andrade, cofundador y director de investigaci\u00f3n y desarrollo de la empresa.<\/p>\n

\"\"

L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP\u2002<\/span>El dispositivo de brain4care ya se encuentra en uso en m\u00e1s de 50 hospitales del pa\u00edsL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP\u2002<\/span><\/p><\/div><\/p>\n

El m\u00e9todo de monitoreo no invasivo de la PIC se dise\u00f1\u00f3 a partir de los estudios que llev\u00f3 a cabo el f\u00edsico y qu\u00edmico S\u00e9rgio Mascarenhas de Oliveira (1928-2021), docente del Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IFSC-USP), uno de los fundadores de brain4care. Mascarenhas cuestion\u00f3 lo que hasta entonces se consideraba una certeza m\u00e9dica, la doctrina Monro-Kellie, consagrada en la d\u00e9cada de 1820 por los cirujanos escoceses Alexander Monro Secundus (1733-1817) y George Kellie (1770-1829). Ambos estimaron que el cerebro est\u00e1 envuelto por una estructura esquel\u00e9tica y que el volumen all\u00ed presente, compuesto por l\u00edquido cefalorraqu\u00eddeo, sangre y tejido cerebral, es constante.<\/p>\n

Sin embargo, Mascarenhas observ\u00f3 que el latido card\u00edaco genera ondas de presi\u00f3n capaces de causar deformaciones en el cr\u00e1neo del orden de 5 micrones (\u03bcm). \u201cSeg\u00fan como cada onda distorsione el cr\u00e1neo, pueden conocerse las condiciones de salud del individuo\u201d, dice el neur\u00f3logo cl\u00ednico Fabiano Moulin, de la Universidad Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp), autor de 3 de los 59 art\u00edculos cient\u00edficos publicados sobre las observaciones de Mascarenhas y el monitoreo no invasivo de la PIC.<\/p>\n

El m\u00e9todo no invasivo de brain4care monitorea la presi\u00f3n intracraneal a trav\u00e9s del registro de la forma de onda de la PIC y calcula diversos par\u00e1metros asociados a la hemodin\u00e1mica cerebral. Estos par\u00e1metros se extraen de la onda, pulso a pulso, y se utilizan para generar informaci\u00f3n al respecto de la distensibilidad intracraneal, es decir, la capacidad que posee el cr\u00e1neo de tolerar un incremento de su volumen sin un aumento significativo de la presi\u00f3n intracraneal.<\/p>\n

Seg\u00fan Moulin, el \u00edndice de precisi\u00f3n del diagn\u00f3stico de la PIC es bastante elevado, aproximadamente de un 98 %. \u201cSe trata de un sistema de monitoreo muy efectivo para el diagn\u00f3stico de problemas neurol\u00f3gicos de riesgo medio y bajo, y evita la necesidad de una intervenci\u00f3n quir\u00fargica para el implante del sensor\u201d, sostiene. Seg\u00fan Andrade, se encuentra en fase de desarrollo en brain4care una nueva versi\u00f3n miniaturizada del dispositivo no invasivo, cuya presentaci\u00f3n al p\u00fablico est\u00e1 prevista para 2024.<\/div>\n

Proyectos
\n1.<\/strong> Desarrollo de un dispositivo para el monitoreo m\u00ednimamente invasivo de la presi\u00f3n intracraneal (n\u00ba 08\/53436-2<\/a>); Modalidad <\/strong>Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable <\/strong>S\u00e9rgio Mascarenhas Oliveira (Sapra); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 654.281,90.
\n2.<\/strong> Registro y comercializaci\u00f3n de un dispositivo para el monitoreo m\u00ednimamente invasivo de la presi\u00f3n intracraneal (n\u00ba 11\/51080-9<\/a>); Modalidad<\/strong> Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable <\/strong>S\u00e9rgio Mascarenhas Oliveira (Sapra); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 348.684,81.
\n3.<\/strong> Desarrollo de un sensor no invasivo, hardware<\/em> y software<\/em> para el monitoreo de la presi\u00f3n intracraneal en pacientes con hidrocefalia y accidente cerebrovascular (n\u00ba 12\/50129-7<\/a>); Modalidad <\/strong>Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable <\/strong>Gustavo Henrique Frigieri Vilela (Sapra); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 358.784,13.
\n4. <\/strong>Desarrollo de un sensor inductivo m\u00ednimamente invasivo para monitorear la presi\u00f3n intracraneal (n\u00ba 14\/50618-3<\/a>); Modalidad <\/strong>Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable <\/strong>S\u00e9rgio Mascarenhas Oliveira (Braincare); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 913.895,75.
\n5.<\/strong> Sistema Braincare de adquisici\u00f3n, almacenamiento y an\u00e1lisis de datos para la salud (n\u00ba 16\/01990-2<\/a>); Modalidad <\/strong>Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigador responsable <\/strong>Deusdedit Lineu Spavieri J\u00fanior (Braincare); Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 737.309,60.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>SILVA JUNIOR, E. B. et al<\/em>. Fiber-optic intracranial pressure monitoring system using Wi-Fi \u2014 Na in vivo study<\/a>. Neurosurgery<\/strong>. n. 92(3), p. 647-56. mar. 2023.
\nMORAES, F. M. et al<\/em>. Waveform morphology as\u00a0a surrogate for\u00a0ICP monitoring: A comparison between an invasive and\u00a0a noninvasive method<\/a>. Neurocritical Care<\/strong>. n. 37, p. 219-27. mar. 2022.
\nMASCARENHAS, S. et al<\/em>. The new ICP minimally invasive method shows that the Monro-Kellie doctrine is not valid.<\/a> Acta Neurochirurgica<\/strong>. 1\u00ba ene. 2012.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Este in\u00e9dito dispositivo actualmente en desarrollo podr\u00e1 suministrar informaci\u00f3n en tiempo real en los tel\u00e9fonos inteligentes del equipo m\u00e9dico","protected":false},"author":538,"featured_media":486791,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[281,297,312],"coauthors":[1346],"class_list":["post-486790","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-biotecnologia-es","tag-ingenieria","tag-innovacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/486790","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/538"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=486790"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/486790\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":489045,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/486790\/revisions\/489045"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/486791"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=486790"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=486790"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=486790"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=486790"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}