VENDAJES INTELIGENTES PARA EL TRATAMIENTO DE HERIDAS CRÓNICAS

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Las heridas crónicas, como las úlceras diabéticas, las heridas quirúrgicas y las lesiones por presión, son más mortales de lo que muchos creen. Los pacientes con estas heridas tienen una tasa de supervivencia a cinco años de aproximadamente el 70%, inferior a la de enfermedades graves como el cáncer de mama y de próstata. Además, el tratamiento de estas heridas es costoso, con un gasto estimado de 28.000 millones de dólares anuales solo en Estados Unidos.

Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina Keck de la USC y del Instituto Tecnológico de California (Caltech) está desarrollando tecnologías innovadoras para transformar el cuidado de las heridas, incluyendo vendajes inteligentes que detectarían y responderían automáticamente a las condiciones cambiantes de una herida. Estos vendajes avanzados proporcionarían datos continuos sobre la cicatrización y posibles complicaciones, como infecciones o inflamaciones anómalas, y podrían administrar medicamentos u otros tratamientos en tiempo real.

Financiado en parte por los Institutos Nacionales de la Salud, el equipo USC-Caltech ha desarrollado y probado un vendaje inteligente en modelos animales en un estudio de prueba de concepto. Han publicado una revisión de esta investigación en la revista Nature Materials, así como de otros trabajos avanzados sobre monitorización y tratamiento de heridas en todo el mundo. La revisión también evalúa los desafíos y próximos pasos para llevar estas tecnologías a los pacientes, incluyendo las perspectivas de aprobación regulatoria y comercialización.

«Estamos creando un nuevo tipo de ‘piel cibernética’ que puede ayudar a cicatrizar estas heridas, a la vez que las mide y las gestiona», afirma el coautor principal David G. Armstrong, doctor en medicina, profesor de cirugía y cirugía neurológica en la Facultad de Medicina Keck y codirector de la Southwestern Academic Limb Salvage Alliance (SALSA). «Este trabajo combina conocimientos recientes para trazar un camino en el ámbito de la curación de heridas, avanzando rápidamente para ayudar a nuestros pacientes a recuperarse.»

Para perfeccionar la tecnología de los vendajes inteligentes, Armstrong y su equipo han aprovechado avances en ciencia de los materiales, nanotecnología y salud digital. Además, una mayor financiación para la investigación en cicatrización de heridas y una vía mejorada hacia la aprobación regulatoria han facilitado el progreso.

«Hemos estado desarrollando vendajes inteligentes de nueva generación que pueden monitorizar de forma inalámbrica biomarcadores metabólicos e inflamatorios cruciales en los fluidos de las heridas», afirma Wei Gao, PhD, profesor adjunto de ingeniería médica en Caltech y coautor principal del artículo. «De cara al futuro, estas colaboraciones interdisciplinarias entre científicos, ingenieros y expertos clínicos -con los pacientes en el centro- desempeñarán un papel crucial en la mejora de los resultados del cuidado de las heridas.»

Las heridas agudas siguen un proceso típico de lesión, inflamación y cicatrización, pero las crónicas son más complejas y menos predecibles. Conllevan un mayor riesgo de infección, pueden tardar más en cicatrizar y dar lugar a amputaciones o complicaciones graves, como la sepsis.

Una posible solución es la nueva tecnología de vendajes inteligentes que pueden ayudar e incluso participar en el proceso de curación. En lugar de aplicar un vendaje pasivo, los médicos podrían utilizar pronto una tecnología inalámbrica que detecte inflamaciones, infecciones o problemas de flujo sanguíneo y alerte a los pacientes y a los profesionales sanitarios por Bluetooth mientras administra el tratamiento en tiempo real. Armstrong y su equipo han probado esta tecnología en modelos animales con resultados prometedores.

«Este sistema de bucle cerrado puede identificar un problema, diagnosticarlo automáticamente y ofrecer una solución, todo ello con la supervisión del paciente y el médico», afirma Armstrong.

Los vendajes inteligentes están fabricados con materiales de vanguardia, como bioelectrónicos que estimulan eléctricamente los tejidos y células para ayudar en la cicatrización. Incorporan hidrogeles avanzados, que son blandos, flexibles y capaces de almacenar y liberar fármacos en respuesta a factores ambientales como el pH y la temperatura.

Estos apósitos de nueva generación también contienen diversos tipos de sensores que detectan cambios en el microentorno de una herida. Los sensores electroquímicos pueden medir proteínas, anticuerpos, nutrientes y electrolitos, mientras que los sensores ópticos controlan la temperatura, el pH y los niveles de oxígeno. Los sensores de imagen, como fotografía, ultrasonidos y fluorescencia, pueden detectar infecciones bacterianas y medir la profundidad y el volumen de una herida para seguir el progreso de la cicatrización.

En su revisión de las nuevas tecnologías, los investigadores señalan varios obstáculos que deben superarse antes de que los vendajes inteligentes puedan incorporarse a la práctica médica habitual. Por ejemplo, muchos sistemas médicos utilizan métodos anticuados para el cuidado de heridas, como la evaluación visual y la clasificación de heridas sin criterios estandarizados, lo que puede dar lugar a evaluaciones imprecisas o poco fiables. Integrar vendajes inteligentes requeriría una revisión significativa de las normas vigentes en este campo.

«Aunque la idea de un vendaje que nos ayude cómo y cuándo lo necesitemos tiene sentido para nosotros, también tiene que tenerlo para nuestros colegas de la FDA», afirma Armstrong. La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA) ofrece flexibilidad para la aprobación de productos de cuidado de heridas que combinen varias terapias, pero obtener una aprobación especial exige que los investigadores recopilen una gran cantidad de datos preclínicos y clínicos.

Una vez recogidos los datos por un vendaje inteligente, pueden procesarse y analizarse con herramientas de aprendizaje automático que permiten un seguimiento y una atención rápidos y eficaces, ya sea en la consulta del médico o a distancia.

Armstrong compara este nuevo enfoque con la detección del colesterol alto en las primeras fases de una enfermedad cardiaca, lo que permite el tratamiento con una estatina.

«Lo asombroso es que en la cicatrización de heridas no hemos utilizado esas medidas provisionales. Todo lo que hemos hecho es el equivalente a medir a alguien en medio de un infarto», dijo. «Desarrollar estos diagnósticos intermedios complementarios es fundamental».

Un cuidado de heridas más sensible no solo puede salvar vidas, sino también mejorar la calidad de vida de muchos pacientes. Alrededor de la mitad de las personas con heridas crónicas cumplen los criterios diagnósticos de depresión clínica y muchas enfrentan graves problemas de movilidad, dolor y cuidado de las heridas diariamente.

«Queremos maximizar los días sin úlceras, sin hospitalización y con mucha actividad para nuestros pacientes», afirma Armstrong.

El equipo de Armstrong está investigando un nuevo enfoque para el cuidado de heridas que utiliza tecnología de ultrasonidos para guiar la administración de terapia génica, con el objetivo de estimular el crecimiento de vasos sanguíneos en los músculos de la pantorrilla y reducir el riesgo de amputación en pacientes con úlceras en las piernas.

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