Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), en colaboración con cardiocirujanos del Hospital Central de la Defensa de Madrid, ha desarrollando un nuevo sistema para el tratamiento de insuficiencias valvulares capaz de corregir, por ejemplo, la insuficiencia mitral.
Las insuficiencias valvulares son alteraciones de las válvulas cardiacas producidas por un cierre incompleto de las mismas. Entre los distintos tratamientos destaca el empleo, según la gravedad del problema, de prótesis valvulares completas o de sistemas de anuloplastia, que recomponen la forma original del anillo valvular.
En este contexto, el Grupo de Investigación en Ingeniería de Máquinas de la UPM, liderado por Pilar Lafont, en colaboración con cardiocirujanos del Hospital Central de la Defensa de Madrid, ha desarrollado un sistema activo y teleoperado para el tratamiento de insuficiencias valvulares. Este nuevo sistema permite un tratamiento controlado, progresivo, reversible y postoperatorio de la insuficiencia mitral y otras patologías cardiovasculares corregibles mediante el empleo de anillos de anuloplastia.
La anuloplastia quirúrgica consiste en suturar un anillo protésico al anillo mitral del paciente (que se encuentra dilatado). Al ser el anillo protésico de menor tamaño que el nativo, se logra una reducción del anillo mitral y una mejora asociada en el contacto entre velos valvulares, reduciéndose también el grado de insuficiencia mitral del paciente. Así, se pueden corregir patologías como la insuficiencia mitral, es decir, la regurgitación sistólica de sangre desde el ventrículo a la aurícula izquierda debida a la incompetencia en el cierre de la válvula mitral.
La solución propuesta en este nuevo trabajo(*) se basa en el empleo de un anillo actuador fabricado con materiales poliméricos con memoria de forma, que puede calentarse con ayuda de dispositivos externos, activando así el denominado efecto memoria de forma. Este efecto produce el cambio geométrico destinado a disminuir la insuficiencia mitral. Para ello, la prótesis debe disponer de electrónica de control que reciba las órdenes externas y actúe a tal efecto.
La posibilidad de actuación “paso a paso”, progresiva y reversible, por los medios propuestos en esta invención, protegida mediante patente, lleva a un método, que resulta más controlado y
El concepto puede aplicarse tanto a actuadores en forma de anillo como al desarrollo de actuadores con geometrías muy sencillas o más complejas, lo que permitiría su empleo en otras aplicaciones médicas. Se muestra un esquema del accionamiento electromecánico del dispositivo en la figura. Además del diseño ,ver figura, se han fabricado prototipos que han sido validados mediante pruebas “in vitro”.
Los polímeros con memoria de forma empleados permiten la obtención de formas temporales por deformación en caliente y enfriamiento manteniendo dicha deformación para llegar a una estructura “congelada” o temporal. Un calentamiento posterior desencadena el efecto memoria de forma y permite recuperar la forma original.
El procedimiento comienza deformando los anillos en caliente para obtener una forma temporal expandida que corresponde a la forma del anillo mitral del paciente en estado de insuficiencia. Tras el implante del dispositivo y recuperación del paciente, un calentamiento posterior controlado lleva a la recuperación de la geometría inicial y a la reducción de sección de paso mitral buscada.
Futuros progresos en Ciencia de Materiales llevarán al desarrollo de polímeros con temperaturas de activación más adecuadas para el organismo y que permitan optimizar la biocompatibilidad de los dispositivos finales.
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Referencia bibliográfica:
Lantada AD, Lafont P, Rada I, Jimenez A, Hernandez JL, Lorenzo-Yustos H, Munoz-Garcia J. “Active annuloplasty Sustem for Mitral Valve Insufficiency”, Biomedical Engineering Systems and technologies, vol. 25, 59-72, 2008, springer verlag.
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