Microimplantes conectados de forma inalámbrica permiten la comunicación paciente-médico

Los implantes activos, como los marcapasos cerebrales o cardíacos, estimulan los nervios mediante pulsos eléctricos. A diferencia de la mayoría de los medicamentos, tienen un efecto local directo y casi no tienen efectos secundarios, ya que operan mediante señales eléctricas. Sin embargo, estos implantes también tienen algunas desventajas. Por ejemplo, es posible que las conexiones de cable entre el implante central y los electrodos se rompan, y que sus baterías también necesiten un reemplazo regular. Los investigadores ahora han desarrollado una nueva generación de microimplantes activos conectados de forma inalámbrica que podrían implantarse en el cuerpo de por vida. Además de comunicarse entre sí, estos implantes también permiten que el paciente y el médico se comuniquen con la red desde el exterior en cualquier momento.

Liderado por el Instituto Fraunhofer para Ingeniería Biomédica IBMT (Sulzbach, Alemania), el grupo de innovaciones INTAKT, integrado por 18 socios de la industria, la ciencia y el sector médico, ha desarrollado una red de hasta 12 microimplantes que pueden comunicarse entre sí de forma inalámbrica, segura y en tiempo real. Los diminutos asistentes que se pueden implantar en el cuerpo podrían mejorar la calidad de vida de las personas con limitaciones funcionales. Estos asistentes miniatura pueden actuar como un estímulo en pacientes con tinnitus o trastornos del tracto digestivo o ayudar a que la mano de una persona recupere la capacidad de agarre.

Para el proyecto de investigación conjunto INTAKT, el grupo de socios eligieron retrasar o coordinar los movimientos intestinales como una de las tres áreas de aplicación. Los trastornos de la motilidad gastrointestinal, o trastornos del movimiento en el tracto gastrointestinal, ocurren después de una cirugía abdominal en pacientes diabéticos o parapléjicos. Al colocarlos en áreas estratégicas del tracto gastrointestinal, cada uno de los implantes recopila datos sobre la actividad de una sección del sistema del paciente y luego envía esta información a una unidad de control central. La unidad analiza los datos e instruye a los implantes correspondientes para estimular la parte afectada del tracto intestinal, asegurando así el funcionamiento regular del proceso digestivo.

Los implantes utilizan señales inalámbricas e infrarrojas para interactuar entre sí. Sin embargo, el problema del suministro de energía está obstaculizando el proceso de desarrollo de las miniaturas de alta tecnología. Las baterías ocupan espacio y deben reemplazarse con regularidad. Esto crea un problema cuando se trata de una red de implantes ya que cada dispositivo tiene diferentes niveles de consumo de energía dependiendo de su uso. Para superar el problema, los investigadores han optado por la carga inductiva que permite que la unidad de control central suministre energía de manera confiable a la red de implantes durante todo el día. Para situaciones de emergencia, los implantes incluyen una batería para almacenamiento intermedio que también se carga regularmente a través del sistema inductivo.

“El paciente puede configurar sus implantes para satisfacer sus necesidades actuales en cualquier momento a través de su computadora portátil o teléfono inteligente y optimizar su tratamiento o proceso de recuperación en consulta con su médico”, explicó el Prof. Klaus-Peter Hoffmann, exjefe de Ingeniería Biomédica en Fraunhofer IBMT. “Este suministro de energía externo asegura que la red de implantes permanezca estable a largo plazo. Además, el suministro de energía es adaptativo: cada implante individual recibe la cantidad exacta de energía que necesita”.

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Fraunhofer IBMT