Tecnología que permite ensayar cirugías

Dejando a un lado el cerebro, al que algunos describen como «la estructura más compleja y enigmática del Universo», podríamos decir que el ojo es el órgano más complejo del organismo. De hecho, están muy relacionados pues, los ojos, por sí solos, no ven, sino que reciben la luz y generan información en forma de impulsos eléctricos neuronales que llegan al cerebro y es allí donde se transforman en imágenes. En definitiva, son un medio de transmisión. Aunque, para hacer bien su trabajo, poseen más de 100 millones de células y es uno de los músculos más activos del cuerpo. Además, está compuesto por diferentes estructuras esenciales para el éxito de su función, como son el cristalino (encargado de enfocar objetos situados a diferentes distancias), la retina (responsable de generar las señales eléctricas que llegan al cerebro) o la córnea (que cubre el iris y la pupila y refracta la luz), entre otras.

Dada su complejidad y el importante papel que el sentido de la visión juega en nuestro día a día, son numerosas las investigaciones destinadas a mejorar las intervenciones quirúrgicas oftalmológicas. En la Universidad Politécnica de Cartagena, el grupo de 'Bioingeniería y Simulación Computacional Aplicada' que dirige Francisco Cavas dedica su principal línea de investigación al 'Modelado de Estructuras Biológicas'.

«Nos dedicamos al modelado y simulación computacional de estructuras biológicas aplicadas en la medicina. En concreto aplicadas a la córnea, si bien ya estamos trabajando con otras estructuras de interés. En nuestro grupo tenemos otras líneas de investigación, como la orientada a equipos médicos o al desarrollo de nuevos materiales para diferentes aplicaciones, etc.», dice.

Con respecto a la córnea, el equipo evalúa la eficacia y seguridad de modelos computacionales basados en el comportamiento biomecánico-morfofuncional de la córnea en diferentes escenarios, como por ejemplo en la detección/diagnóstico de enfermedades o en la evaluación del comportamiento biomecánico de la estructura tras un tratamiento correctivo, ya sea este invasivo o no, en definitiva, escenarios que se dan en la práctica clínica. Con sus modelos pretenden ayudar a la toma de decisión clínica, o ayudar a planificar cirugías evaluando sus riesgos, lo que permite reducir de forma notable el sobre coste derivado de los posibles efectos secundarios postquirúrgicos, en definitiva –afirma Cavas–, «intentamos promover estrategias de sostenibilidad y eficiencia para los servicios oftalmológicos de los hospitales».

En el marco de su línea de trabajo, han colaborado, por ejemplo, en una investigación con la asociación AIDEMAR (San Javier) y con Jorge Alió (de la Universidad Miguel Hernández y Clínica Vissum Alicante). En concreto, han evaluado las singularidades de los perfiles geométricos que presenta la arquitectura cornal en chicos/as diagnosticados con Síndrome de Down, y su influencia en la capacidad visual de estos pacientes. Los hallazgos obtenidos permiten redefinir el enfoque actual sobre el diagnóstico de queratopatias en estos pacientes.

Asimismo, en los últimos años han logrado patentar un procedimiento y un modelo 3D para detectar el queratocono en su fase preclínica, es decir, antes de que el paciente manifieste los síntomas. Se trata de una enfermedad cuyo desarrollo en su fase clínica afecta a la córnea humana y que supone una progresiva pérdida de la calidad visual, llegando a provocar en su fase más avanzada la pérdida total de visión, lo que hace necesario un trasplante de la córnea.

Recientemente han iniciado una colaboración sobre el Edema de Fuchs (una enfermedad de la córnea que se produce cuando las células de la capa más interna de la córnea, llamada endotelio, mueren progresivamente causando reducción de la visión) con el Hospital Ramón y Cajal de Madrid. También tienen otras colaboraciones con empresas de prótesis oculares como la norteamericana 'AdditonTechnologyInc', que es la única' aprobada por la FDA (EEUU) para la fabricación y comercialización de anillos intracorneales (utilizados para tratar el queratocono).

En definitiva, se trata de un trabajo científico traslacional, que prácticamente llega al paciente de forma inmediata. «Tenemos varias colaboraciones en marcha, en concreto me gustaría destacar la colaboración con el Servicio de Oftalmología del Hospital Universitario Santa Lucía de Cartagena, con el Departamento de Óptica de la Universidad de Alicante y con el Departamento de Patología y Cirugía de la Universidad Miguel Hernández de Elche en el marco de un proyecto de investigación concedido recientemente a la UPCT por el Instituto de Salud Carlos III de Madrid», apunta Francisco Cavas.

Se refiere al proyecto Desarrollo y validación de un nuevo concepto de caracterización biomecánica-morfofuncional de la córnea con el que están trabajando en evaluar la eficacia y seguridad de varios modelos computacionales basados en el comportamiento biomecánico de la córnea antes y después de tratamientos quirúrgicos.

El equipo dirigido por Cavas destaca por ser interdisciplinar, formado por ingenieros, ópticos y oftalmólogos. En este estudio pretenden crear una infraestructura capaz de desarrollar una mejor alternativa clínica al diagnóstico evolutivo del queratocono y una nueva tecnología de simulación biomecánica capaz de intervenir en la evolución clínica postquirúrgica de la córnea. «Pensamos que este avance tecnológico supondrá un cambio de paradigma en la terapia de las enfermedades debilitantes de la córnea, y permitirá mediante el desarrollo de una medicina personalizada mejorar la salud y la calidad de vida relativa a la función visual de los pacientes».

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