Píldoras como dispositivos
Los dispositivos ingeribles, principalmente en forma de cámaras u otros sensores que viajan y evalúan el interior del tracto gastrointestinal, existen desde hace algunos años. La próxima generación de dispositivos médicos que se pueden tragar controlará el cuerpo durante períodos prolongados en una variedad de formas y dispositivos que administran medicamentos y otras terapias de maneras novedosas. Para que esto sea posible, muchas de esas pastillas de alta tecnología tendrán que alimentarse de formas novedosas que no involucren baterías.

Proteus Digital y Otsuka Pharmaceutical recientemente ganaron la autorización de la FDA para la primera medicina digital, ABILIFY MYCITE (aripiprazol). La píldora tiene un pequeño sensor que, cuando se ingiere, transmite una señal a un dispositivo receptor fuera del cuerpo. Permite confirmar que un paciente realmente ha tomado e ingerido la tableta. Aunque ésta es una aprobación pionera para el primer medicamento capaz de hacer tal hazaña, la tecnología subyacente y las aprobaciones regulatorias han existido desde hace varios años.

Rani Therapeutics está desarrollando un enfoque novedoso para la administración oral de fármacos de moléculas grandes como la insulina basal, que actualmente se administra mediante inyecciones. A nadie le gustan las inyecciones, al menos verlas y experimentarlas, pero una píldora que activa agujas diminutas para inyectar un medicamento en la pared intestinal, eso es otra cosa. Las píldoras protectoras solubles de Rani transportan con seguridad medicamentos a los intestinos, que de otro modo se descomponen con los jugos gástricos si se administran en forma de píldora estándar. Las agujas a base de azúcar sobresalen de las píldoras para incrustarse en la pared intestinal y la droga puede fluir desde el interior de la píldora a los capilares dentro del intestino.


Bombas cardiacas
Los dispositivos que ayudan a los corazones enfermos a mover la sangre a través del cuerpo tienden a entrar en contacto directo con la sangre, lo que provoca una serie de problemas, como los accidentes cerebrovasculares.

Los médicos e ingenieros de la Universidad de Harvard y el Hospital Infantil de Boston han desarrollado una manga cardíaca que funciona como un masaje cardíaco. La manga se contrae con el ritmo natural del corazón, aumentando el rendimiento cardíaco natural. Tiene un exterior de silicona con tubos que se alimentan con una bomba externa. La manga sería hecha a medida para que coincida con la anatomía única de cada paciente y proporcionar la asistencia necesaria para restaurar la función perdida.

Otro dispositivo que se está desarrollando en el Boston Children's Hospital está diseñado específicamente para ayudar a los pacientes que sufren de insuficiencia cardíaca unilateral. Utiliza actuadores blandos que mueven una abrazadera rígida que penetra en el tabique intraventricular del corazón. La acción es suave, pero lo suficientemente potente como para ayudar a un solo lado del corazón sin molestar a la otra mitad. Al igual que la manga superior, esta bomba no entra en contacto directo con la sangre y por lo tanto evita muchos problemas comunes que padece la bomba cardíaca. Pero, debido a que la falla cardiaca derecha unilateral es una condición común en pacientes pediátricos, el dispositivo es bastante pequeño. Ya se ha probado en animales, pero aún queda mucho trabajo por hacer para adaptarlo al uso humano antes de que pueda evaluarse en ensayos clínicos.

Discapacidad
La tecnología protésica está mejorando cada año, y 2017 fue particularmente interesante en este campo. Investigadores del Georgia Tech desarrollaron un sistema que permitió a un amputado controlar cada dedo de su mano protésica. El sistema es tan preciso que el paciente puede tocar el piano con la prótesis. La tecnología se basa en el ultrasonido para detectar los diferentes tipos de actividad muscular cerca del muñón.

 Los niños con parálisis cerebral están recibiendo exoesqueletos para ayudarlos a caminar gracias a los investigadores del Departamento de Medicina de Rehabilitación del Centro Clínico de los Institutos Nacionales de la Salud de los EE. UU. Los dispositivos están conectados a las piernas, lo que proporciona energía adicional y corrige la postura y la forma de andar de los que los han estado utilizando. Si bien estos no están listos para ser utilizados en el mundo real debido a problemas de energía y otros problemas, la tecnología ya está ayudando a algunos niños a caminar mejor por sí mismos.

Algunas personas sufren una discapacidad tan grave que incluso la comunicación básica es un desafío. En el Wyss Center for Bio and Neuroengineering en Suiza, cuatro personas completamente encerradas con Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) pudieron comunicarse gracias a la espectroscopia transcraneal de infrarrojo cercano. La técnica estima la oxigenación dentro del cerebro, que puede usarse como un biomarcador para cierta actividad cerebral. Una mujer utilizó el sistema para preguntarle a su padre paralizado si podía casarse con su novio, a lo que recibió un "No" como respuesta nueve de cada diez veces que se formuló la pregunta, demostrando la consistencia de la tecnología. Un grupo de la Universidad de Stanford trabajó con un paciente con ELA y otro con lesión grave de la médula espinal, ambos implantados en las interfaces cerebro-computadora, para lograr velocidades de comunicación cercanas a las normales.

Los voluntarios pudieron mover el cursor de un “mouse” en una pantalla simplemente pensando en dónde querían que fuera, haciendo clic en los mosaicos de letras en el camino. Una de las personas fue capaz de escribir a 39 caracteres por límite. La combinación de esta tasa con la tecnología de mensajes de texto inteligentes ahora disponible en los teléfonos inteligentes debería permitir una comunicación comparable a la velocidad con la que las personas sanas pueden escribir.

Útero artificial para bebés prematuros
Se ha avanzado mucho en las últimas décadas para mejorar las tasas de supervivencia de los niños prematuros. Aquellos que nacieron alrededor de las 28 semanas o más después de la gestación ahora tienen resultados generales bastante buenos, pero un tiempo corto en el útero aún resulta en consecuencias importantes.

Los investigadores del Hospital de Niños de Filadelfia desarrollaron un útero artificial que se parece mucho a un entorno uterino natural, lo que permite que los niños terminen de desarrollarse. El dispositivo consiste en un circuito arteriovenoso sin bomba, un entorno de fluido cerrado con intercambio fluido continuo y una nueva técnica de acceso vascular umbilical. La tecnología, que se ha probado con ovejas bebé, crea una barrera protectora entre el útero y el mundo exterior, al tiempo que ayuda a preservar los pulmones llenos de líquido de los niños prematuros.

Diagnostico
Se han logrado grandes avances en el diagnóstico de alergias, con Abionic, una compañía suiza, ganando el registro de la FDA por su ensayo centrado en la nanotecnología que detecta alergias a gatos, perros, árboles y pastos. Ya tienen marcado CE para su dispositivo, y están listos para ingresar al mercado de los EE. UU. este 2018. Sus pruebas pueden arrojar resultados en tan solo cinco minutos, y algunas pruebas demoran 20 minutos, todas con una gota de sangre.

 Para las personas con alergias graves a los alimentos, no solo se trata de a qué son alérgicos, sino también de qué alimentos están contaminados con los alérgenos. Investigadores de la Universidad de Harvard desarrollaron un dispositivo de llavero de $40 dlls. que puede detectar de forma rápida, económica y precisa los antígenos alimentarios comunes. El dispositivo fue desarrollado para detectar cinco antígenos comunes, incluidos los de cacahuates, avellanas, trigo, leche y claras de huevo de las partículas de alimentos. Impresionantemente, puede detectar concentraciones de antígeno a niveles muy por debajo de los estándares de la industria.

El 2017 también vio un rápido aumento en el número de dispositivos de alto rendimiento para el diagnóstico. MIMETAS, una empresa de “órgano en un chip” con sede en los Países Bajos, en colaboración con Roche, cultivó 350 tubos intestinales perfundidos en cuestión de días que replican la estructura del intestino. El equipo espera utilizar este sistema en pruebas preliminares de detección de drogas para descartar compuestos químicos que puedan comprometer la estructura del intestino.

Investigadores de Caltech desarrollaron una prueba de sensibilidad antimicrobiana rápida para identificar los mejores antibióticos para prescribir a pacientes con infecciones del tracto urinario (ITU). Esta prueba rápida proporciona una respuesta definitiva sobre la resistencia a los antibióticos de las bacterias en 30 minutos, y tiene un rendimiento comparable a la prueba estándar de oro que dura varias horas.

Nevisense, un sistema desarrollado por una empresa sueca llamada SciBase, ayuda a los dermatólogos a evaluar lesiones cutáneas sospechosas que podrían ser tumores de melanoma. El sistema aprovecha el hecho de que la piel del tumor transmite electricidad de forma diferente a la piel normal. Ganó la aprobación de la FDA a mediados de año.

Diagnóstico barato
Ha sido un año increíble para los avances en diagnóstico, pero lo más importante es que ha habido un fuerte impulso hacia el desarrollo de diagnósticos baratos para los países subdesarrollados. A principios del 2017, la centrífuga sin electricidad de bajo costo desarrollada por el mismo equipo de Stanford que creó el microscopio plegable de 50 centavos hace unos años. En 15 minutos, el paperfuge es capaz de separar los parásitos de la malaria de la sangre infectada, a un ritmo comparable al de las centrifugadoras industriales, allanando el camino para un diagnóstico más económico y rápido.

Los estudiantes de Rice University también desarrollaron un dispositivo fácil de usar que detecta rápidamente la ictericia a partir de una gota de sangre midiendo una proteína llamada bilirrubina en 2 minutos. El dispositivo, bien llamado BiliSpec, ya ha demostrado ser comparable al equipo de laboratorio estándar en un pequeño ensayo con 68 pacientes en Malawi, con un ensayo más grande el próximo año.

En otro avance en el diagnóstico de puntos de atención, investigadores de la Universidad de Duke desarrollaron un sensor de $10 que puede transformar cualquier escáner de ultrasonido 2D en reconstrucciones 3D, lo que permite a los médicos ver estos modelos 3D de forma similar a la MRI y la TC.

Un equipo multidisciplinario de Los Ángeles y Suecia también construyó una lente de bajo costo que se acopla a un teléfono Nokia Lumia para la secuenciación de ADN dirigida y el análisis de la mutación de los tejidos vivos, proporcionando un medio de análisis molecular portátil que no se había logrado previamente.

Aprendizaje profundo
En colaboración con IBM, un equipo de investigadores canadienses desarrolló una herramienta de software avanzada que analiza las imágenes de resonancia magnética funcional para detectar signos de esquizofrenia en los cerebros de los pacientes. El algoritmo predijo correctamente la enfermedad en el 74% de los pacientes y también pudo determinar qué tan malos fueron los síntomas.

En una aplicación dermatológica de aprendizaje profundo, VisualDx desarrolló una aplicación de diagnóstico de lesiones cutáneas llamada Derm Expert. Esta aplicación muestra una imagen de la lesión cutánea del paciente frente a una amplia base de datos de afecciones cutáneas existentes, lo que ayuda a informar a los pacientes y médicos generales sobre la gravedad de la lesión y el estado de la piel.

Cirugía
Las innovaciones quirúrgicas están orientadas a reducir el costo y la duración de la cirugía, y eliminar posibles complicaciones postoperatorias, como infecciones y heridas que no cicatrizan. Cleancision, un sistema de Retracción y Protección de Heridas desarrollado por Prescient Surgical, ganó el visto bueno de la FDA por ser el primer dispositivo de su clase. Es un dispositivo en forma de rueda que se abre y mantiene la herida en una posición retraída para facilitar el acceso. También evita que las manos o los instrumentos toquen la incisión, proporcionando un sistema de irrigación para administrar una solución estéril de una bolsa de fluido cercana al tejido, lo que ayuda a prevenir infecciones.

Un nuevo dispositivo de cierre de heridas llamado microMend fue desarrollado por KitoTech Medical, que funciona conceptualmente similar a un vendaje inteligente, excepto mediante el uso de micro grapas. El dispositivo, que dura todo el tiempo que la herida necesita sanar, se puede colocar a través de una herida donde las micro grapas flexibles se insertan sin dolor en la piel para cerrar la herida.

Se dio un aumento en el uso de la realidad aumentada en la atención médica a fines de 2016, y la tendencia continúa en 2017. Cabe destacar que la HoloLens de Microsoft fue utilizada con éxito para aplicaciones de cirugía espinal por una compañía de navegación quirúrgica llamada Scopis. Este sistema tiene varias ventajas, entre ellas, una menor exposición a la radiación de los pacientes, una mejor precisión en la colocación de los tornillos y una disminución de los tiempos de cirugía.

El 2017 fue un año muy próspero para la atención médica con muchos avances en la forma en que se diagnostican, tratan y curan las enfermedades. Los dispositivos médicos son cada vez más pequeños, más inteligentes, más baratos, más precisos y fáciles de usar, y con el crecimiento de campos como la terapia génica, el aprendizaje automático, la nanotecnología y la impresión 3D, esperamos que este 2018 sea un año emocionante. Les deseamos a usted y a los suyos la mejor salud y felicidad para este inicio de año, y esperamos que se una a nosotros en nuestro viaje mientras informamos sobre las innovaciones médicas de vanguardia de 2018. M



México es el segundo consumidor de dispositivos médicos en Latinoamérica, después de Brasil, y es el tercer país importador de dispositivos médicos en el continente americano, después de Estados Unidos y Canadá. Algunas de las tendencias más sobresalientes dentro del sector salud son:

Crecimiento y envejecimiento de la población. Se espera que la población mundial aumente de 6 mil 500 millones de habitantes a 8 mil millones para el 2025, debido en parte al incremento de la longevidad. Los habitantes de 60 años y más que representaban 10.3 % de la población global en 2005, constituirán el 15% de la población total para 2025.

Enfermedades crónicas. La población de las grandes ciudades es más propensa a enfermedades crónicas como arritmias, cáncer, enfermedades cardiovasculares, diabetes, asma y depresión. Cerca de 80% de la población mayor de 65 años presenta una enfermedad crónica y 50% presenta al menos dos enfermedades crónicas.

Cuidados Médicos en Casa (Homecare). La hospitalización es el rubro de cuidados de salud con mayores gastos en Estados Unidos. Existe una tendencia global a reducir el tiempo que pasan los pacientes internados. La utilización de procedimientos menos invasivos y con menor tiempo de recuperación también impacta en la reducción de los costos a pacientes y hospitales, los cuales pueden mantener una atención adecuada desde otros centros de atención o desde el hogar
Fuente: www.observatoriodelaingenieria.org.mx