Innovaciones Tecnológicas en la Medicina y Salud

1. Innovaciones Tecnológicas en
la Medicina y Salud
Carlos Mauricio Garcia Blanco 1004

2. Temas
• Radiografías en 3D y en color
• Inhaladores inteligentes
• Cirugía robótica
• Exoesqueletos
• Biosensores cerebrales
inalámbricos
• Prótesis 3D
• Bioimpresora 3D: Órganos
artificiales en 3D
• Medicina de precisión
• Realidad virtual en medicina
• Telemedicina
• Edición genética - CRISPR
• Inteligencia artificial para
predecir enfermedades: la
medicina

3. Este método se basa la tecnología de rastreo de partículas que se
utiliza en el Large Hadrón Collider, el acelerador de partículas del
CERN.
Esta nueva tecnología podría utilizarse para obtener imágenes más
detalladas y precisas que las radiografías tradicionales en blanco
y negro y contribuir, de esta manera, a un mejor
diagnóstico médico. Las primeras radiografías a colores que
se han presentado públicamente muestran el detalle de un
tobillo y una muñeca en laque se puede ver
incluso el reloj.
Radriografía en 3D y en color

4. Cómo
funciona.
El escáner, desarrollado por los científicos Phil y Anthony Butler de las Universidades de Canterbury y
Otago en Nueva Zelanda, utiliza un detector que capta la información espectral, es decir, la
información de color o energía de los rayos X que los detectores tradicionales no utilizan. El chip
Medipix3 funciona de forma similar al sensor de una cámara digital, pero cuando se abre su obturador
es capaz de detectar y contar las partículas que golpean cada píxel. Este chip, mejorado con algoritmos
de procesamiento de datos personalizados, puede detectar el cambio en las longitudes de onda a
medida que los rayos X pasan a través de
diferentes materiales en el cuerpo. De esta
manera el escáner puede distinguir entre hueso,
músculo, grasa, líquidos y el resto de materiales y
tejidos del cuerpo humano.
El software adicional que acompaña el escáner se
basa en toda esa información para crear imágenes
a todo color que permiten una visión
tridimensional del interior de nuestro cuerpo.

5. Inhaladores
automáticos
3M Drug Delivery
Systems ha desarrollado un inhalador con varias características únicas
que posibilitan la reducción de errores de administración y la mejora
de la adherencia del paciente a los tratamientos para el asma y la
enfermedad pulmonar obstructiva crónica. La inspiración controlada
es una de las innovaciones más notorias del nuevo dispositivo.
Consiste en dispensar la dosis en respuesta a un flujo inspiratorio, lo
que resulta en mayor consistencia en las dosis administradas a lo
largo del tratamiento y menor variabilidad entre pacientes. El
inhalador también dispone de una plataforma de gestión de datos
que registra tanto el patrón de uso del inhalador como los perfiles de
inhalación, lo que facilita el seguimiento del paciente y ayuda a tomar
decisiones terapéuticas.

6. Cirugía robótica
Este dispositivo desarrollado por la empresa norteamericana Intuitive Surgical y aprobado, en el año 2000, por la
Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos, el Sistema da Vinci –que se utiliza
para múltiples procedimientos quirúrgicos, especialmente en prostatectomías-, está controlado por un cirujano
que opera desde una consola y se diseñó para facilitar la cirugía compleja empleando un enfoque mínimamente
invasivo. Este factor permite superar las limitaciones propias de la cirugía abierta y laparoscópica, potenciando
en términos de visión, precisión y control las habilidades del cirujano. El robot da Vinci no es autónomo; requiere
en todos los casos la intervención y toma de decisiones de un profesional que actúe como operador humano
para todas las acciones.
El robot quirúrgico Da Vinci se compone de una consola ergonómica desde la que el cirujano opera sentado y
que, normalmente, se encuentra en el mismo quirófano. Al lado del paciente se sitúa la torre de visión (formada
por controladores, vídeo, audio y proceso de imagen) y el carro quirúrgico que incorpora tres o cuatro brazos
robóticos interactivos controlados desde la consola, en el extremo de los cuales se encuentran acopladas las
distintas herramientas que el médico necesita para operar, tales como bisturís, tijeras, unipolar, etc.
El robot da Vinci permite optimizar el rango de acción de la mano humana, reduciendo el posible temblor y
perfeccionando todos los movimientos del cirujano. De esta manera, se minimizan las posibilidades de error en
relación a otros sistemas quirúrgicos como la laparoscopia, procedimiento en el que el cirujano debe operar de
pie con una visión del área anatómica en la que interviene en 2D

7. Exoesqueleto mecánico, exoesqueleto de potencia, exoesqueleto
robótico, también conocido como servo armadura, exomarco o exotraje,
es una máquina móvil consistente primariamente en un armazón externo
(comparable al exoesqueleto de un insecto) que lleva puesto una
persona y un sistema de potencia de motores o hidráulicos que
proporciona al menos parte de la energía para el movimiento de los
miembros. Ayuda a moverse a su portador y a realizar cierto tipo de
actividades, como lo es el cargar peso.
Durante su funcionamiento, una serie de sensores biométricos detectan
las señales nerviosas que el cerebro envía a los músculos de nuestras
extremidades cuando vamos a comenzar a andar. La unidad de
procesamiento del exoesqueleto responde entonces a estas señales, las
procesa y hace actuar al exoesqueleto en una fracción de segundo.
Exoesqueleto mecánico

8. Biosensores cerebrales inalámbricos
El sensor cerebral inalámbrico diseñado para facilitar el monitoreo neurológico remoto de
los pacientes, eliminando así la necesidad de cables y conectores que podrían
comprometer la calidad y el propósito de estos estudios.
El dispositivo fue presentado mediante un artículo publicado en la revista Neuron, en el
que se resalta su capacidad para transmitir datos altamente confiables en tiempo real,
añadiendo además la posibilidad brindada a los pacientes para realizar sus actividades
cotidianas sin restricciones, lo que optimiza la confiabilidad del registro.
El sensor está conformado por cien canales transmisores y cuatro antenas receptoras,
alcanzando un tamaño máximo de 5 centímetros y un peso de 46,1 gramos. Sus
transductores están alimentados por baterías, y su software cuenta con la capacidad de
transmitir datos a una velocidad de 200 megabits por segundo, incorporando en su
estructura un puerto Wi-Fi.
El Dr. David Borton, líder del equipo fabricante del dispositivo, concluyó: “este nuevo
invento permitirá observar la dinámica de la corteza cerebral durante la locomoción y el
reposo, aportando datos innovadores y útiles para el diagnóstico y seguimiento de
pacientes en quienes se sospecha alguna enfermedad neurológica”.

9. Las prótesis impresas en 3d son algo que cada vez está tomando más
fuerza en el mercado y en el mundo de la medicina y rehabilitación.
estos dispositivos se están implementando en países de primer
mundo en este ámbito como los son estados unidos, España y Brasil.
algunas empresas están incursionando en Brasil haciendo prótesis de
este tipo para niños con la finalidad de estudiar su funcionalidad y si
realmente hay algún cambio en su estilo de vida.
estas prótesis son impresas como la mayoría de objetos hechos de
esta misma forma. estas impresoras funcionan como las impresoras
de chorro de tinta, que en lugar de utilizar tinta, depositan el
material deseado (ya sea resina o cualquier tipo de plástico) en una
serie de capas sucesivas para crear un objeto procedente de un
formato digital. los dentistas usan impresoras 3d para crear réplicas
de quijadas y dientes, así como otros implantes médicos
Prótesis en
3d

10. La bioimpresion es un método que permite crear estructuras
celulares a partir de bio-tintas cargadas con células madre. capa
por capa, el material biológico se deposita para diseñar la piel, un
tejido o incluso un órgano. además, los proyectos de
bioimpresión son cada vez más numerosos y alentadores, por lo
que muchos laboratorios se están embarcando en la producción
de hígados, riñones e incluso corazones humanos. el objetivo es
que puedan ser viables y ese es el desafío para nuestros
investigadores. este método permitirá hacer frente a la falta de
donantes de órganos y comprender mejor ciertas enfermedades.
todavía hay avances por hacer, pero hemos reunido los
principales proyectos de bioimpresión, ya sean órganos o partes
del cuerpo impresos en 3d.
Bioimpresora 3D Órganos artificiales
en 3d

11. La medicina de precisión es un método de tratar al paciente que permite a
los doctores seleccionar tratamientos que tienen más probabilidad de
ayudar a los pacientes de acuerdo a un concepto genético de su
enfermedad. esto puede llamarse también medicina personalizada. la idea
de medicina de precisión no es nueva, pero adelantos recientes en ciencia y
tecnología han ayudado a acelerar el paso en este campo de investigación.
hoy, cuando una persona es diagnosticada con cáncer, usualmente recibe el
mismo tratamiento que otras personas que tienen el mismo tipo y estadio
de cáncer. aun así, individuos diferentes pueden responder en forma
diferente y, hasta hace poco, los doctores no sabían por qué. después de
décadas de investigación, los científicos entienden ahora que los tumores de
los pacientes tienen cambios genéticos que causan que el cáncer crezca y se
disemine. también han aprendido que los cambios que ocurren en el cáncer
de una persona pueden no ocurrir en otros que tienen el mismo tipo de
cáncer.
Medicina de
precisión

12. Los usos de la realidad virtual en medicina son muchos y variados; de hecho, parece uno de los campos donde más se
están aprovechando los avances de la realidad virtual. sin embargo, los esfuerzos más representativos se realizan en
tres áreas:
Los simuladores permiten que médicos y estudiantes de medicina desarrollen habilidades y destrezas técnicas como si
se encontrasen en una situación real pero sin ningún tipo de riesgo si ocurre algún problema. así pues con estos
simuladores, los profesionales o futuros profesionales pueden entrenarse para la realización de cateterismos,
endoscopias, operaciones de cirugía… esto es posible gracias al desarrollo de modelos virtuales de pacientes con los
que es posible interactuar en ese ambiente de simulación.
estos simuladores, además del habitual visor para recrear el entorno virtual, deben llevar también herramientas que
permitan recrear sensaciones táctiles.
Realidad virtual en medicina
1. Simuladores para formación médica
2. Operaciones de cirugía
3. Tratamiento de fobias y traumas psicológicos

13. La telemedicina es la prestación de servicios medicina a distancia. para su
implantación se emplean tecnologías de la información y las comunicaciones. la
telemedicina puede ser tan simple como dos profesionales de
la salud discutiendo un caso por teléfono, hasta la utilización de avanzada
tecnología en comunicaciones e informática para realizar consultas, diagnósticos
o cirugías a distancia y en tiempo real. y como servicio, puede beneficiar a todos
los pacientes de un sistema sanitario, pero sobre todo a las personas mayores y
los pacientes crónicos.
La telemedicina incluye tanto diagnóstico y tratamiento, como también
la educación médica. es un recurso tecnológico que posibilita la optimización de
los servicios de atención en salud, ahorrando tiempo y dinero y facilitando el
acceso a zonas distantes para tener atención de especialistas.
otra de las utilidades que presta el uso de la transmisión de datos médicos sobre
redes adecuadas es la educación, donde los alumnos de medicina y enfermería
pueden aprender semiología remotamente, apoyados por su profesor y con la
presencia del paciente.
Telemedicina

14. Edición genética
- CRISPR/CAS9
La ingeniería genética está experimentando un impulso renovador. una
década después del proyecto del genoma humano, que no rindió todos los
frutos esperados, ha irrumpido una técnica cuyas posibilidades parecen
infinitas; Crispr/cas9 unas tijeras moleculares que modifican el ADN en
puntos escogidos con una precisión sin precedentes está generando nuevas
esperanzas. la estrategia ya está revolucionando todas las áreas de la
ingeniería genética y se considera indiscutible que sus descubridores serán
merecedores de un premio nobel. Es precisamente esta combinación de
reconocimiento y corte la que utiliza la técnica crispr/cas9. en la variante más
simple, se inyecta en la célula ARN que codifica una proteína llamada cas9 y
una secuencia de reconocimiento. la célula emplea el ARN para sintetizar la
proteína, la cual se pone a trabajar junto con el ARN de reconocimiento
añadido: cas9 corta el ADN de doble cadena exactamente donde el
fragmento de ARN asociado le indica que lo haga. dado que es posible
sintetizar artificialmente cualquier secuencia de ARN, tal combinación
permite cortar cualquier genoma en cualquier lugar, al menos teóricamente.

15. Si es que algún día deja de ser ciencia ficción, tendrán que pasar muchas décadas para que una tecnología así se convierta
en realidad, pero lo cierto es que la medicina es uno de los campos que más y mejor se está beneficiando de la
inteligencia artificial (ia). en presente.
desde agilizar el lento y costoso desarrollo de nuevos fármacos a analizar el genoma de un paciente, las aplicaciones que
ya están en marcha son numerosas. pero la ia se perfila, sobre todo, como una herramienta capaz de aprender y analizar
con rapidez enormes cantidades de información de los historiales de pacientes, de las pruebas de imagen y de los avances
científicos para ayudar a los doctores a ofrecer mejores diagnósticos y tratamientos. y es que, como subraya el ingeniero
juan José cerrolaza, investigador del laboratorio biomedia del imperial collage de Londres, "la inteligencia artificial no va a
sustituir a los médicos. es un aliado". esta tecnología tiene aplicaciones en el diagnóstico y seguimiento de pacientes con
La inteligencia
artificial
una evaluación pronostica individualizada de los mismos.
además, si combinamos esta tecnología con la robótica, podemos crear
máquinas inteligentes que hagan propuestas diagnósticas o que sean mucho
más eficientes en su trabajo.
por lo tanto la ia va a ser una tecnología presente en nuestro trabajo
cotidiano
a través de máquinas o programas informáticos, que de manera más o menos
transparente para el usuario, van a ir siendo una realidad cotidiana en los
procesos sanitarios.