Los microimplantes conectados podrían tratar el tinnitus y permitir el movimiento protésico
El proyecto Intakt en Alemania está desarrollando sistemas para tratar el tinnitus. Hasta ahora, los investigadores de Fraunhofer apuntan a tres proyectos iniciales: uno de ellos es un supresor de tinnitus que usa estimulación eléctrica para enmascarar el sonido del timbre y hacerlo menos intrusivo.(Este artículo fue originalmente publicado por imeche.org) – Foto: captura de pantalla – (Crédito: Fraunhofer IBMT).
Las lesiones físicas, los accidentes cerebrovasculares y los tumores cerebrales pueden causar daños permanentes en los sistemas nerviosos central o periférico, lo que provoca funciones motoras deterioradas, parálisis y otros problemas. Un nuevo enfoque tiene como objetivo ayudar a los millones de personas afectadas en todo el mundo dirigiéndose a áreas específicas del cuerpo con ‘microimplantes interactivos’.
A diferencia de los tratamientos que utilizan implantes únicos, como los marcapasos cardíacos, el proyecto Intakt en Alemania tiene como objetivo utilizar redes de dispositivos interconectados. Financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación e involucrando a 18 socios de la industria, la ciencia y la medicina, Intakt está desarrollando sistemas de implantes altamente miniaturizados que se coordinan entre sí.
Los socios, incluido el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica (IBMT), esperan que, al registrar las señales nerviosas y proporcionar electroestimulación a las regiones afectadas, sea posible restaurar total o parcialmente las funciones fisiológicas o motoras perdidas. Las redes podrían eventualmente usarse en aplicaciones tan diversas como supresores de tinnitus, neuroprótesis de agarre o ‘marcapasos’ gastrointestinales.
Vinculando
Las redes, que incluyen hasta 12 microimplantes, se colocarían en las inmediaciones de las áreas afectadas del cuerpo de los pacientes, sin necesidad de que los electrodos penetren en la piel. A diferencia de los sistemas anteriores, en los que los implantes solo se comunicaban con unidades de control fuera del cuerpo, los implantes en los sistemas Intakt se comunicarían entre sí. Las interfaces externas seguirían compartiendo información con médicos y pacientes.
Junto con una mayor transparencia de los datos, los sistemas en red podrían ofrecer una mejor estabilidad física y química dentro del cuerpo. “Los sensores y actuadores se pueden integrar directamente en la carcasa, lo que elimina la necesidad de conexiones de cables sensibles”, explicó Roman Ruff de IBMT. Si uno de los microimplantes falla, podría ser mucho más fácil de reemplazar que los sistemas centralizados.
Huella reducida
Usando datos médicos en tiempo real de los sensores y controles del paciente, los sistemas estimularán las estructuras nerviosas y musculares de acuerdo con sus necesidades específicas.
Hasta el momento, los investigadores de Fraunhofer apuntan a tres aplicaciones iniciales: un marcapasos para el tracto gastrointestinal que utiliza implantes distribuidos para habilitar o inhibir la capacidad del intestino para moverse activamente; un supresor de tinnitus que usa estimulación eléctrica para enmascarar el sonido del pitido y hacerlo menos intrusivo; y una neuroprótesis de agarre para parapléjicos que tienen actividad muscular residual.
“Para garantizar el funcionamiento confiable a largo plazo de una gran red de microimplantes, el tamaño de cada implante debe mantenerse lo más pequeño posible para minimizar la carga para el paciente”, señaló el Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados (IIS). , que también participa en el proyecto.
“La única forma de reducir el espacio ocupado por los dispositivos implantados, manteniendo una alta densidad de funciones, es integrar los componentes en Asics (circuitos integrados específicos de la aplicación)”.
El IIS está desarrollando un ASIC de «señal mixta», capaz de registrar simultáneamente señales como EMG, EEG y neuroestimulación eléctrica. El grupo también tiene como objetivo reducir el consumo de energía y mejorar la comodidad del paciente al reducir el tamaño del almacenamiento de energía, con nuevas arquitecturas de circuitos de bajo consumo.
Terapia personalizada
En el futuro, el instituto dijo que los sistemas brindarán a los médicos acceso seguro a información relevante, ayudándolos a adaptar el tratamiento adicional a las necesidades de cada paciente. El análisis integrado y una amplia gama de posibles aplicaciones podrían proporcionar una terapia personalizada para muchos tipos diferentes de tratamiento.
Vía: imeche.org
