A diferencia de los medicamentos, los implantes activos, como los productos farmacéuticos, actúan localmente, tienen menos efectos secundarios y funcionan directamente a través de señales eléctricas, al igual que el propio cuerpo. En la feria comercial Medica 2016 en Düsseldorf, los investigadores de Fraunhofer presentarán una nueva plataforma tecnológica que puedeImpulse los implantes activos de forma inalámbrica a través de ultrasonidos Pabellón 10, Stand G05. Los expertos se dirigen a enfermedades generalizadas como la presión arterial alta, la diabetes y el Parkinson.
Los científicos del Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica IBMT en Sulzbach desarrollaron un demostrador que alimenta los implantes activos de forma inalámbrica mediante ultrasonido. La tecnología es una alternativa viable a la energía de la batería y la inducción, ya que el dispositivo es más pequeño, no requiere baterías integradas y es más eficienteque la transferencia de energía inductiva. Las ondas de ultrasonido tienen un rango más amplio en el cuerpo y penetran en la carcasa metálica del implante con mayor facilidad que las ondas electromagnéticas. Las ondas de ultrasonido también son capaces de transferir información bidireccional, como la temperatura del implante o detalles sobre eltipo e intensidad de estimulación eléctrica.
Tratamiento para la presión arterial alta, diabetes o Parkinson
El demostrador, diseñado como una plataforma de tecnología universal, se puede adaptar para diversas aplicaciones y variantes de modelo. Se puede alimentar con o sin batería y se puede configurar para una amplia gama de aplicaciones para implantes activos. Un ejemplo es el tratamientode enfermedades comunes como presión arterial alta, diabetes y enfermedad de Parkinson. El equipo de investigación desarrolló un sistema completo que incluye el transmisor fuera del cuerpo y el receptor en el implante. El demostrador también está muy por debajo de los límites reglamentarios estipulados para los tratamientos con ultrasonido en humanosEl equipo de Fraunhofer IBMT presentará su dispositivo en el Foro Mundial de Medicamentos Medica 2016 en Düsseldorf del 14 al 17 de noviembre.
"Estamos buscando socios de la industria en la feria comercial para desarrollar nuestra plataforma tecnológica en un producto concreto. La tecnología podría desarrollarse dentro de un año", dice Andreas Schneider, gerente del grupo de trabajo Active Implants en IBMT. En mayo de 2016, la compañía de investigación de mercado BBC Research valoró el mercado de implantes médicos microelectrónicos en 24,6 mil millones de dólares y predijo que esta cifra crecería a 37,6 mil millones de dólares en 2021, suponiendo una tasa de crecimiento anual promedio de 8.8 por ciento.
Las ondas de ultrasonido son ondas mecánicas, emitidas y absorbidas por material piezoeléctrico en transmisores y receptores. Los transductores piezoeléctricos cambian de forma imperceptiblemente cuando se aplica un voltaje. Esta deformación libera ondas mecánicas, similares a las ondas de sonido de un altavoz, que luego golpean el piezoeléctricoreceptor. Las ondas también hacen que el receptor cambie de forma, pero con la diferencia de que ocurre exactamente la reacción opuesta: la deformación produce una corriente eléctrica.
Una alternativa a las drogas
Los implantes activos pueden soportar ciertas funciones corporales en personas con enfermedades y compensar las disfunciones. Por lo general, insertados justo debajo de la piel, pueden controlar el ritmo cardíaco marcapasos, la percepción sensorial implantes retinianos y cocleares y el control artificialextremidades manos protésicas. Estos pequeños dispositivos médicos, que miden solo unos centímetros, también se encargan de otras tareas importantes, como dosificar medicamentos y apoyar el crecimiento óseo. "Nuestros cuerpos funcionan mediante señales eléctricas. Los implantes activos modelan esta funcionalidad".explica Peter-Karl Weber, del departamento principal de Ultrasonido en Fraunhofer IBMT, y agrega: "Se pueden lograr algunas mejoras con medicamentos, pero la desventaja es que actúan indirectamente y afectan a todo el cuerpo. Los implantes activos actúan directa y localmente donde se necesitan."Los científicos esperan ver enfermedades generalizadas como la hipertensión arterial y la diabetes tratadas de esta manera en el futuro cercano". Para lograr esto, necesitaremos másLas tecnologías potentes, miniaturizadas y robustas.Hemos demostrado que la ecografía es una nueva forma de impulsar los implantes activos ", dice Weber.
La estructura básica de los implantes activos apenas ha cambiado en los últimos años. Al igual que los primeros marcapasos comerciales, están compuestos de componentes electrónicos que están encapsulados herméticamente en una carcasa de titanio. Los conductos eléctricos en la carcasa de titanio y las conexiones de cable conducen los impulsos eléctricos directamentea los electrodos en el músculo cardíaco. El problema básico sigue siendo el suministro de energía. Las baterías tienen la desventaja de que ocupan mucho espacio, a menudo la mitad del implante, y deben cambiarse regularmente en un procedimiento quirúrgico. Inducción, quefunciona a través de la transferencia de energía e información de ondas electromagnéticas, se convirtió en una alternativa inalámbrica establecida para los implantes: dos bobinas convierten la electricidad en campos magnéticos y luego de nuevo. El inconveniente aquí es que las ondas electromagnéticas están protegidas por la carcasa metálica del implante, "similar alconcepto de un rayo que golpea una jaula de Faraday ", explica Schneider. Por esta razón, las bobinas deben ser plAced fuera de la carcasa."Con nuestra tecnología, el receptor de ultrasonido está dentro de la carcasa hermética, directamente en la pared de la carcasa. La pared del implante y el receptor forman un sistema único que permite recibir y emitir ondas de ultrasonido", dice Schneider.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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