Conclusión

   La Ingenieria Biomédica es campo muy innovador y multidisciplinario, que combina los principios de la Ingeniería con las ciencias de la vida. La Ingenieria Biomédica esta principalmente dirigida hacia el área investigativa y hacia el diseño y creación de nuevas tecnologías sanitarias como prótesis, dispositivos médicos etc... 

  
  El ojo biónico se convierte en una esperanza para aquellos pacientes ciegos, permitiendole obtener imágenes del mundo que lo rodea. A pesar de encontrarse esta innovación en periodo de investigación y solo ofrece al paciente imágenes en tonalidades de grises y  una visión de bulto, esto sería de gran alegría para aquel individuo que no logra percibir ni siquiera la luz.

   El crecimiento de esta Ingenieria, ayudaria a crear nuevas soluciones a problemas de cualquier índole en nuestras sociedades. Es necesario que los paises incentiven el estudio e Investigaciones de esta Ingeniería en especifico, para lograr nuevas  tecnologías y técnicas que ayudarian indudablemente el estilo de vida del ser humano.

   Gracias por compartir este Blogger conmigo. Mi deseo es que las personas que lo ven aprendan, conozcan, y se informen sobre este agraciado campo de la ciencia que es la Ingenieria Biomédica.

Saludos.

Argus II

 ¿ Cómo funciona el Argus II?

   "El sistema de prótesis de retina Argus, también se conoce como “ojo biónico” o “implante de retina” tiene por objeto proporcionar la estimulación eléctrica de la retina para inducir la percepción visual en personas ciegas. Una microcámara alojada en las gafas del paciente captura una escena y ésta se envía a un pequeño ordenador que el paciente lleva encima (la unidad de procesamiento de vídeo o VPU, por sus siglas en inglés) donde se procesa y transforma en instrucciones que se envían de vuelta a las gafas mediante un cable. Estas instrucciones se transmiten de forma inalámbrica a la antena del implante de retina. Las señales se envían al conjunto de electrodos, que emite pequeños impulsos de electricidad. Estos impulsos pasan por alto los fotorreceptores dañados y estimulan las células que quedan en la retina y que transmiten la información visual a través del nervio óptico al cerebro, para crear la percepción de patrones de luz. Los pacientes aprenden a interpretar estos patrones visuales con su implante de retina." Sencond Sight(2014)Sistema de  Prótesis de Retina. Disponible en "http://www.secondsight.com/?lang=es"

   Para obtener mas información sobre el funcionamiento del Argus II, colocaré los siguientes links.

    https://youtu.be/5YtIItjkN20

   Es necesario destacar que el ojo biónico no es fácil de adquirir debido a su alto costo, sin embargo  existen hoy en dia paises que ya lo comercializan, como por ejemplo Estados Unidos y algunos paises de Europa, no obstante  lamentablemente en muchos paises  todavia se desconoce de su existencia.

 

   Se realizó  una entrevista al Dr  José Iskandar, médico cirujano de la Universidad de Carabobo 1986 con especializacion en Oftalmología, egresado del Hospital Universitario de Caracas de la Universidad Central de Venezuela, actualmente en ejercicio de la oftalmología, dedicado al segmento anterior del ojo, especificamente cirugías de Cataratas, Glaucoma y Pterigion.

   ¿ Qué experiencia tiene usted en relación al implante de  prótesis oculares? 

    R: "Las prótesis oculares se refiere a las que implantamos despues de la cirugía de enucleación o evisceración del ojo, estas prótesis son elaboradas por un técnico especializado,ahora bien los casos a los que se le sugiere el uso de una prótesis son los siguientes:

1.  Una prótesis ocular para los casos de enucleación o evisceración.
2.  Cascarillas esclerales o Scleral shell para los ojos con "Phthisis bulbi"( ojos que reducen su tamaño después de un traumatismo ocular, infección severa,etc...)
3. Conformadores, prótesis oculares provisionales de color blanco o transparente que se coloca después de la cirugía mientras le hagan la prótesis definitiva."

     ¿ Qué conocimientos tiene acerca del ojo biónico, como por ejemplo el Argus II?

         R: "El ojo biónico está en estudio y es la respuesta de la ciencia frente a la ceguera en aquellos pacientes que presentan enfermedades como Glaucoma y Retinitis Pigmentaria.

         El Argus II dispone un chip interno en la Retina que envía señales a un dispositivo externo que el paciente lo tiene puesto en una montura correctiva y puede devolver la visión parcialmente en pacientes con Retinitis Pigmentaria"

     ¿ Qué experiencia o conocimiento hay en el pais de esos implantes en la Retina ? 

        R: "En el pais hay poca experiencia en este tipo de dispositivo pero ultimamente los retinologos han ido colocando dispositivos en la cámara vitrea o sea en el espacio que queda por delante de la retina para administrar medicamentos en forma continua como el caso de la dexametasona o aciclovir,etc... pero hay una subespecialidad en oftalmología llamada baja visión que se dedica a estos pacientes que tienen poca visión o son ciegos."

       ¿ Qué tan segura seria para usted esa cirugía ?

         R: " Esta cirugía tiene que es estar en manos de oftalmólogos de segmento posterior o sea retinologos que son los de mayor experiencia o que pueden tener mas destreza en este campo."

           En la literatura revisada no se encontró en Venezuela casos de pacientes de baja vision o ciegos a quienes se les haya colocado un implante de Retina.

 

     Actualmente algunas de las Universidades Venezolanas cuentan con centros de investigacion en el área de Ingeniería Biomédica como por ejemplo la Universidad Simón Bolivar y la Universidad Católica Andrés Bello. 
 

"En la USB fabrican prótesis inteligentes de rodillas inteligentes"

"Rafael Torrealba es de las personas que saben unir dos mundos: biomecánica y electrónica. Estos dos conceptos se fusionaron cuando cursaba su doctorado de Ingeniería en la Universidad Simón Bolívar en forma de una prótesis inteligente que pudiera adaptarse a la marcha de pacientes con miembros inferiores amputados.

Los prototipos

Rafael Torrealba ha hecho no uno ni dos sino tres prototipos de prótesis inteligentes. Con cada uno va perfeccionando la técnica, quitando elementos que no necesita y añadiendo otros mejores.

Por un lado estaba desarrollando unos adaptadores transtibiales en conjunto con el grupo de Biomecánica; por el otro, una prótesis de rodilla para pacientes con amputación transfemoral; es decir, que le falta rodilla, tibia, tobillo y pie.

¿Pero qué hace que una prótesis sea "inteligente"? Torrealba explica que hay dos tipos de prótesis: la mecánica, que tiene muy poca capacidad de respuesta; y la inteligente, que se adapta en función del ciclo de marcha de la persona.

El ciclo de marcha -esto es el proceso que va desde que se apoya el pie en el suelo, se despega, la pierna se balancea y se vuelve a apoyar- puede variar dependiendo de la velocidad o si se camina en una pendiente o bajada.

El prototipo tiene sensores que miden el ángulo de la rodilla y envía señales a un microcontrolador. Al mismo tiempo posee dos acelerómetros, uno donde iría el tobillo y otro en la zona del fémur. La unión de estos dos permiten que la prótesis se adapte de forma automática al ciclo de marcha.

Los dos primeros modelos resultaron muy pesados, más de dos kilos. Con el segundo incorporó una estructura metálica, y con el tercer una carcaza de plástico, impresa en 3D, lo que permitió bajar el peso a kilo y medio.

Todo esto lo ha hecho con el apoyo de instituciones académicas, como Funindes, y gubernamentales, como Fonacit. En el proyecto han colaborado además tesistas, profesores y pasantes.

Lo que sigue: Torrealba sigue trabajando en más prótesis que le permitan desarrollar un módulo completo de rodilla, adaptadores y pie.

"Estamos trabajando con lo que tenemos en el país, pero eso no quita que sea bueno. No obstante, necesitamos más apoyo institucional y financiamiento". Dice que por ahora su historia "continuará".González Daniel(2014)"En la USB fabrican prótesis inteligentes de rodillas inteligentes."El UNIVERSAL". Venezuela.

"Venezolanos crean lentes para ver objetos muy lejanos"

  "El prototipo cuenta con un software integrado que permite analizar el movimiento de la pupila permitiendo que con un simple gesto se pueda enfocar el objeto que se desee ver. 

Los ingenieros venezolanos Diego Trujillo e Israel Osuna, de la Universidad Católica Andrés Bello (UCAB), crearon unos anteojos que permiten enfocar objetos que no están al alcance de la vista humana con un solo movimiento de pupila.

“Con cierto movimiento ocular, el usuario logra ver a través de una  pantalla lo que no está a su alcance”, aseguraron los ingenieros.

Los lentes superpoderosos, como lo bautizaron los jóvenes, constan de una pantalla TFT de tres pulgadas, dos cámaras web y un Raspberry Pi, que además cuenta con un software integrado que permite analizar el movimiento de la pupila, y así con un simple gesto poder enfocar el objeto que se desee ver. 

"El sistema se encarga con la cámara frontal de ir eliminando el ruido de la imagen de tal forma que solo quede la pupila, luego ésta es encerrada dentro de un círculo azul, llamado región de interés, es decir, todo lo que quede fuera de éste no importa para el análisis”, explicaron los especialistas". TeleSUR - om - ACH(2016)"Venezolanos crean anteojos para ver objetos muy lejanos"Telesur".Venezuela.

 

Prótesis Oculares

   El sentido de la vista, es el más importante de todos los sentidos con los que nos conectamos al mundo exterior y es el primer sentido que utilizamos en los procesos de aprendizaje.

   "El ojo es un órgano sensorial complejo que actúa como receptor del aparato de la visión. En muchos aspectos, es similar a una cámara digital. Del mismo modo que el sistema óptico de una cámara, la córnea y el cristalino del ojo capturan y enfocan a la luz. El detector luminoso en una cámara digital, que se conoce como dispositivo acoplado a cargas(CCD),consiste en fotodiodos muy juntos que capturan, reúnen y convierten la imagen luminosa en una serie de pulsos eléctricos. De modo semejante, los fotorreceptores de la retina del ojo detectan la intensidad y el color de la luz y codifican estos parámetros en impulsos eléctricos para su transmisión al cerebro a través del nervio óptico.


                        


    La Retina es la capa interna y nerviosa del ojo encargada de formar las imágenes y esta formada histológicamente por:

1- Epitelio pigmentario(RPE), la capa externa de la retina, pero en realidad no pertenece a la retina nerviosa sino que esta asociada con esta.

2- Capa de conos y bastones, que contiene los segmentos externo e interno de las células fotorreceptoras.

3- Capa(o membrana) limitante externa, el límite superficial de las células de Muller.

4- Capa nuclear externa, que contiene los cuerpos celulares(y los núcleos) de los conos y los bastones.

5- Capa plexiforme externa, donde están las prolongaciones de los conos y los bastones y las prolongaciones de las células horizontales, las células amacrinas y las neuronas bipolares con las que hacen sinapsis

6- Capa nuclear interna, que contiene los cuerpos celulares(y los núcleos) de las células horizontales, amacrinas, bipolares y de Müller.

7- Capa plexiforme interna, donde están las prolongaciones de las células horizontales, amacrinas, bipolares y ganglionares que hacen sinapsis entre sí.

8- Capa ganglionar, que contienen los cuerpos celulares(y los núcleos) de las células glanglionares.

9- Capa de fibras del nervio óptico, formada por las prolongaciones axónicas de las células glanglionares que salen de la retina hacia el cerebro.

10- Capa(o membrana) limitante interna, compuesta por la lámina basal de las células de Müller.
Así se observa la retina en el microscopio:

   La conversión de la luz incidente en impulsos nerviosos se llaman transducción y comprende los siguientes pasos básicos:

Paso 1: que consiste en una reacción fotoquímica que ocurre en el segmento externo de los conos y bastones cuando la energía luminosa absorbida causa cambios conformacionales en los cromóforos.

Paso 2: que consiste en modificaciones de la concentración de transmisores internos dentro del citoplasma del segmento interno de los fotorreceptores. Estos cambios afectan la permeabilidad de la membrana plasmática a los iones y hacen que los fotorreceptores se hiperpolaricen, lo cual inicia los impulsos con destino al cerebro." Ross, Gordon, Wojciech(2004)"Histología. Texto y Altlas Color con Biología Celular y Molecular". Panamericana. Buenos Aires, Argentina.

    El ojo es parecido a un instrumento óptico formado por lentes convergentes(la cornea y el cristalino) la cual hace que los rayos luminosos que lo atraviesen convergan en un punto en la retina. En la retina existe unos fotorreceptores llamados conos y bastones que transforman esa energía luminosa en una energía eléctrica la cual viaje a través del nervio óptico hasta el centro óptico superior a nivel de la corteza cerebral.

    Los bastones son sensibles a la luz de baja intensidad es decir, son los responsables de la visión nocturna o visión en penumbras y nos permite obtener una imagen en blanco y negro, mientas que los conos son sensibles a la luz de alta y mediana intensidad, son sensibles a la luz en el espectro de colores como el rojo, el verde y el azul, por lo tanto nos permite obtener imágenes a colores.

   La Retinitis pigmentosa ( RP ) es una enfermedad genética hereditaria que causa la degeneración de la retina bilateral. RP es una causa principal de ceguera que resulta en discapacidad visual incurable y la reducción drástica de la calidad de vida de los pacientes.                                 

   Prótesis Oculares

Prótesis Cosméticas:

   "La primera descripción de un ojo artificial para sustituir a un ojo perdido por un
accidente o cualquier enfermedad fue realizada por Ambroise Paré en 1579. Estas
prótesis oculares tenían forma de cascarilla al igual que las actuales y estaban fabricadas de metal con la superficie pintada. Los artesanos venecianos de la época
pronto encontraron la manera de fabricar prótesis oculares de cristal, aunque dicha
práctica no se extendió por Europa ya que los citados artesanos prefirieron guardan en secreto la fórmula. No fue hasta principios de siglo XIX que se desarrolló y mejoró la
técnica de fabricación de ojos de cristal en Francia y se fue extendiendo por otros
países.


   La prótesis ocular, tal cual la conocemos en la actualidad, se desarrolló a mediados del XX por la necesidad de encontrar un material más manipulable. Se adaptaron las
técnicas y materiales de odontología resultando en la prótesis de metilmetacrilato,
material de fácil manipulación, siendo factible el realizar las prótesis a medida, de larga durabilidad y menor peso." Prat Joan.(2002)"Evisceración ocular con colgajos esclerales" Universidad Autónoma de Barcelona.


                                  

Prótesis Funcionales:

  "Second Sight Medical Products Inc. desarrolló Argus II, un sistema de prótesis de retina para el tratamiento de RP . Argus II es el primer implante cada vez más comercial del mundo destinado a restaurar algo de visión en los pacientes ciegos . El objetivo de este estudio fue evaluar la relación coste- eficacia del Sistema II ARGUS® Retina Prótesis ( Argus II ) en la retinitis pigmentosa ( RP ) pacientes.

   Los implantes de retina se han desarrollado para tratar la ceguera causado por degeneraciones de la retina tales como retinitis pigmentosa (RP).Estimuladores de la retina área grande se fabricaron como matrices multielectrode flexibles (AAM) que utilizan la tecnología de silicio con la poliamida como material básico para el sustrato. Los electrodos eran de oro cubierto con óxido de iridio.
 

   En su trabajo de investigación utilizaron estimuladores de la retina en ojos de cerdo.
Área grande AMMA estimulador retiniano se fabricaron con un diámetro de 12 mm que cubren un campo visual de 37,6 ° en un ojo humano con visión normal. Las estructuras fueron lo suficientemente flexible para ser implantado en un estado plegado a través de una cánula de inserción. Los implantes fueron colocados sobre la superficie de la retina."Vaidya Anil, Borgonovic Elio(2014)"El coste-efectividad de la prótesis de la Retina Argus II". Biomed Central(2001).

  En las próximas entradas explicaremos como funciona actualmente el Argus II, y entrevistaremos a un médico Oftalmólogo para saber cual es el conocimiento actual sobre el Ojo Biónico en Venezuela. Estén atentos.


Saludos.

Ingeniería Biomédica

   La Ingeniería Biomédica es una especialidad de reciente creación. Su definición mas conveniente podría ser la aplicación de las Ingenierías a las ciencias de la vida. Los cimientos de la Ingeniería Biomédica son las Ingenierías en Telecomunicaciones, Ingeniería Electrónica, Infomática o Computación y las ciencias de la vida(Medicina,Farmacia,Biología). A diferencia de las otras Ingenierías, la Ingeniería Biomédica tiene una orientación principalmente hacia el campo de Investigación.

  Para tener un conocimiento mas claro de la definición de Ingeniería Biomédica se muestra lo siguiente:

    "La Ingeniería Biomédica es un campo interdisciplinario emocionante y emergente que combina la ingeniería con ciencias de la vida . La relevancia de esta zona se puede percibir en nuestra vida cotidiana cada vez que vamos al hospital , recibir tratamiento médico o incluso cuando compramos productos de salud , tales como un dispositivo de monitor de presión arterial automático. Durante los últimos años hemos experimentado un gran desarrollo tecnológico en el cuidado de la salud y esto se debe al trabajo conjunto de ingenieros , matemáticos , médicos , informáticos y muchos otros profesionales."
Andrade Adriano, Pereira Alves Adriano, Naves Eduardo y Soares Alcima(2013)" Practical Applications in Biomedical Engineering." Intech.Estados Unidos

    Es interesante mencionar que La Ingeniería Biomédica presenta distintas áreas de estudio y aplicaciones, algunas de las cuales son: Biomecánica, Biomateriales, Ingeniería Clínica, Biosensores, Biónica.

   En este blogger estudiaremos especialmente una de estas áreas "La Biónica", especificamente en el estudio y búsqueda de nuevas tecnologías para el tratamiento de enfermedades de la retina tales como la Retinitis Pigmentosa.


    La Biónica se traduce como la ciencia que estudia la creación y el desarrollo de aparatos tecnológicos tales como las Prótesis y Órganos artificiales para ser implantados en los seres vivos.

    A continuación, se presentará una definición mas clara sobre esta:

    “La biónica es la asimilación de principios de ingeniería que se utilizan en sistemas naturales, y la aplicación de estos principios al diseño o mejora de sistemas tecnológicos o materiales. Esta definición subraya el reconocimiento de que, a partir del estudio de los sistemas naturales y mediante un proceso de abstracción, pueden enunciarse principios aplicables a la ingeniería, transferibles, a su vez, al ámbito de lo artificial. Se trata de una renovada versión de la ya conocida metáfora neoplatónica la cual concibe al universo como un conjunto encriptado de fórmulas matemáticas a la espera de ser descifrado.Desde una mirada heurística, el accionar biónico puede verse como el acto de descubrir mecanismos o principios que aún no se han podido lograr en forma artificial para implementarlos en producciones artificiales." Lucien Gerardin(1968)"La Biónica". Biblioteca para el hombre Actual. Madrid, España.

   En las próximas entradas estaré profundizando el tema de las enfermedades Retinales, y además conoceremos las creaciones tecnológicas que existen hoy en día para tratarlas.

  Mientras... dejaré el siguiente link de una página web que contiene de manera muy actualizada información sobre las últimas tecnologías en este área.

http://www.ingbiomedica.com

Saludos.

    Continuación del Blogger;
    En el siguiente mapa mental se presentan los diferentes aspectos relacionados con la Ingeniería Biomédica, especificamente en el área de la Biónica, relacionados con las enfermedades oculares.

Bienvenidos a mi Blogger;

 Cada dia surgen nuevas tecnologías que indudablemente mejoran la calidad de vida de los seres humanos, pero hay una en especifico que personalmente creo que es la mas innovadora, la Ingenieria Biomédica, la combinacion  de aplicaciones de la Ingenieria y Medicina.

   Mi nombre es Ana Iskandar, soy estudiante de Ingenieria en Telecomunicaciones de la Universidad Católica Andrés Bello. Soy hija de médicos Oftalmólogos, por lo que desde pequeña he estado un poco involucrada con esta área. En una de las consultas de mis padres hubo una que particularmente me llamó la atención, un paciente presentaba una prótesis ocular, pero era solo un material que el paciente lo utilizaba para "disimular" esa limitacion fisica, pero en ese momento me pregunté porque no mejor crear una prótesis en el que el paciente no solo la utlizara  para cubrir esa deficiencia si no que con esta prótesis se le permitiera al paciente recuperar en algun grado su visión. Desde ese momento me surmergí en una inmensa curiosidad sobre el área de Biomédica, especificamente "La Biónica", la ciencia que estudia el diseño de aparatos o máquinas que pueden funcionar en los seres vivos.

  Es por eso que decidí hacer este Blogger de la Ingenieria Biomédica,  que corresponde a la integración de los principios de la Ingenieria con la medicina, fisica, quimica, biología y matemáticas, para crear soluciones a problemas médicos y biológicos especificamente el área de La Biónica la cual puede sustituir órganos de los seres vivos por componentes electrónicos y digitales.

  Esperen mis próximas entradas donde seguiré profundizando sobre el tema.

 Gracias, saludos.