Una experiencia exponencial

El Centro de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Navarra, o cómo la unión de equipos de diferentes disciplinas puede generar valor

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El Centro de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Navarra, o cómo la unión de equipos de diferentes disciplinas puede generar valor

 

Hay autores que indican que existe la ingeniería biomédica desde que se desarrollaron remedios a problemas particulares del individuo, como por ejemplo, una prótesis del dedo gordo del pie que fue descubierta en un sarcófago egipcio de la época comprendida entre los años 500-1000 a. d. C. 

Desde entonces hasta nuestros días, se ha generado conocimiento y promovido innovaciones que tienen su origen en el valiosísimo grado de acoplamiento entre la Tecnología y la Biomedicina: los dibujos anatómicos de Leonardo Da Vinci y sus aproximaciones a brazos de palanca; o los trabajos de Luigi Galvani sobre la conducción eléctrica en los seres vivos. Galvani, con sus explicaciones, desestimó las antiguas teorías de Descartes, que pensaba que los nervios eran tan solo caños que transportaban fluidos, mostrando que el sistema nervioso es un dispositivo eléctrico enormemente eficiente.

La ingeniería Biomédica es una disciplina en la que convergen la Ingeniería (con sus ciencias básicas) y la Biomedicina para el desarrollo de mejoras en la prevención, diagnóstico, tratamiento y pronóstico de las enfermedades humanas. 

Centro de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Navarra

El Centro de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Navarra está promovido por la Clínica Universidad de Navarra ubicada en Pamplona; por TECNUN, Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Navarra y por el Centro de Estudios e Investigaciones Técnicas, CEIT estos dos ubicados en San Sebastián (Guipúzcoa).

Se trata de un centro distribuido, abierto, cuya misión es trabajar en el desarrollo y descubrimiento de soluciones que mejoren la prevención, diagnóstico, tratamiento y pronóstico de las enfermedades mediante la generación de conocimiento en el campo de la ingeniería biomédica.

A lo largo de los años 90 y principios del siglo XXI se ha ido produciendo de forma paulatina la sinergia natural entre las actividades del campus de San Sebastián y de Pamplona. Esta colaboración se plasma en el desarrollo conjunto de líneas y proyectos de investigación en áreas biomédicas, tales como bioinformática, biosensores, micro mecánica orientada a implantes, telemedicina, análisis y tratamiento de imágenes médicas, etc.

En esta sinergia han influido de manera decisiva la iniciativa de los investigadores y la creación en el campus de Pamplona del Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA) y la ampliación en 2003 del campus de San Sebastián con un edificio de 7800 m2 dedicado a tecnologías de vanguardia en el ámbito de las comunicaciones, la electrónica y los micro y nanosistemas.

Finalmente el Centro de Ingeniería Biomédica ve la luz a comienzos del curso 2013-2014. La coordinación científica del centro recae sobre Manuel Manrique, MD, PhD, y Angel Rubio, MEng, PhD.

Líneas de investigación

Actualmente se desarrolla actividad en 4 áreas:

Telemedicina: de modo innovador se aplica la tecnología de las comunicaciones y de la información al campo de la Otorrinolaringología, abriendo un amplísimo abanico de oportunidades al desarrollo de nuevo hardware que permita proporcionar más valor añadido a los pacientes;

Diagnóstico y terapia: los desarrollos se centran en los análisis de imagen, planificación quirúrgica y la generación de nuevas herramientas de diagnóstico que proporcionan información de valor clínico que permiten mejores tratamientos para el paciente

Nanotecnología y BIOMEMS: Además de las capacidades de diseño, fabricación y biofuncionalización de sensores, lab/organ on a chip en general con diferentes aplicaciones médicas, dentro de esta línea de investigación se está realizando un proyecto que tiene por objetivo el desarrollo de nanotransportadores de fármacos antitumorales capaces de dirigir los citostáticos, favoreciendo su liberación controlada y progresiva. Se combinan la tecnología de la nanoencapsulación de fármacos con  técnicas de fabricación de estructuras microfluídicas que permitan evaluar su eficacia terapéutica en distintas líneas celulares bajo condiciones óptimas de trabajo.

Biología de sistemas: en esta área los equipos se centran en patologías con alto componente metabólico. Se trabaja en el desarrollo de modelos de perfil metabólico de subtipos de cáncer y en la identificación de metabolitos (biomarcadores) que permitan diferenciar distintos subtipos de cáncer,  de forma no invasiva.

Esta línea trabaja en el descubrimiento de nuevas dianas metabólicas y generación de nuevas hipótesis de reposicionamiento de fármacos

Uno de los proyectos más aplicados que se están ejecutando actualmente en colaboración con el mundo empresarial es la “Solución integrada y robotizada para intervenciones invasivas en columna”.

Su objetivo es desarrollar una solución integrada y robotizada para intervenciones mínimamente invasivas en columna. Para esto, se integraran tres tecnologías:

  • Planificación virtual de la intervención: un programa software que es capaz de extraer información del historial del paciente desde el sistema PACS de la clínica/hospital, reconstruir un modelo virtual del paciente basado en las imágenes de TAC disponibles que permite al cirujano hacer una planificación de la intervención desde su despacho. Una vez terminada la planificación, ésta se enviará al quirófano.
  • Sistema de navegación/tracking: un dispositivo instalado en quirófano que es capaz de monitorizar en tiempo real la posición real del paciente de forma que pueda hacerse una correlación de la disposición del paciente real con el modelo virtual reconstruido con el planificador.
  • Asistente colaborativo robotizado (COBOT) de ayuda en la cirugía: un sistema robótico capaz de recibir información del planificador. Este robot es capaz de configurar unas restricciones activas de movimiento (fixtures) y trabajar de forma colaborativa con el cirujano (COllaborative roBOT) para facilitar la intervención a la vez que limita los movimientos para impedir el acceso a las zonas de riesgo.

Debido al mercado potencial que ofrece las intervenciones de fusión, el diseño de la solución se basará en las intervenciones de fusión instrumentada con tornillos transpediculares, y aplicable el concepto a otro tipo de intervenciones como artrodesis intersomática por vía lateral ALIF o TLIF.

El resultado del proyecto será un dispositivo robotizado universal que sirva de guía para dichas intervenciones con concepto hands-on (guiando al cirujano), y un segundo más avanzado que pueda soportar tareas de “mecanizado” bajo un concepto haptico.

 Por Gustavo Pego