El futuro, cada vez más cerca, de los dispositivos médicos implantados: las baterías inalámbricas

La investigación aboga por mejorar la calidad y duración de los dispositivos con soluciones que atienden incluso a la batería

Ilustración esquemática de la carga inalámbrica de un dispositivo electrónico implantado en el cuerpo mediante una sonda ultrasónica (Foto. Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST))
Ilustración esquemática de la carga inalámbrica de un dispositivo electrónico implantado en el cuerpo mediante una sonda ultrasónica (Foto. Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST))
Paola de Francisco
21 mayo 2022 | 00:05 h

Marcapasos para ritmos irregulares del corazón, desfribiladores para las arritmias, neuroestimuladores para enfermedades como el párkinson… Cada vez hay más dispositivos médicos que se implantan en los pacientes para tratar enfermedades o evitar daños que hasta ahora no tenían respuesta médica. Las personas que sufren el riesgo de fallecer por un fallo cardiaco lo evitan con estos productos, también aquellas que presentan un deterioro progresivo del movimiento o un temblor que le impedían realizar su día a día ven frenados este avance.

Con el paso de los años, la investigación ha permitido conseguir dispositivos más precisos a la hora de realizar las descargas eléctricas o la administración de fármacos, se han creado aparatos que incluyen nuevas capacidades que originalmente no tenían como es monitorizar o evaluar la situación del paciente, se han adaptado para poder recibir las mejoras que se vayan creando sin necesidad de volver a realizar una cirugía, y, por supuesto, se está trabajando para evitar que las pilas o las baterías se acaben descargando.

Actualmente, la respuesta a una batería agotada es sustituir el dispositivo

Actualmente, la respuesta a una batería agotada es sustituir el dispositivo, lo que, según la patología y la situación del paciente a veces es posible y otras no. Si el aparato deja de funcionar los síntomas que estaba bloqueando vuelven a aparecer, lo que obliga a los pacientes a recurrir de nuevo a tratamientos farmacológicos que en su momento no funcionaron lo suficiente.

Por eso, desde hace años se trabaja para dar respuesta a esta problemática y poder cargar de forma inalámbrica las baterías para aumentar su duración. Este sistema ya está cada vez más presente en móviles y en auriculares, y aprovechando su funcionamiento, se está trabajando para hacerlo llegar a la sanidad.

En 2014, unos investigadores crearon un dispositivo inalámbrico que empleaba un campo medio en lugar de un campo cercano de transferencia de energía electromagnética, y que podría funcionar para alimentar los dispositivos médicos de implante profundo, estudio que se publicó en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). A estos avances le han seguido varios y aunque todavía no han llegado a establecerse en dispositivos y ser probados en humanos, poco a poco se acercan a la práctica clínica.

ENERGIA INALÁMBRICA DE ONDAS ULTRASÓNICAS

Una de las últimas investigaciones realizadas para crear sistemas inalámbricos eficaces para dispositivos médicos es la del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea, publicada en la revista Energía y Ciencias Ambientales del la Royal Society of Chemistry. El nuevo sistema busca mejorar la capacidad de la inducción electromagnética y la resonancia magnética que se usa en los móviles. Estas ondas no pueden atravesar agua o metal, y al mismo tiempo pueden sufrir interferencias por una red Wi-Fi o Bluetooth.

La idea ha sido adoptar ondas ultrasónicas como medio de transmisión de energías, en sustitución de la inducción electromagnética o los campos magnéticos. Estas ondas ultrasónicas (sonar) se utilizan comúnmente en los submarinos y, como indican los investigadores, son seguras para el cuerpo humano como se ha demostrado con pruebas diagnósticas o con ecografías durante el embarazo.

Las primeras pruebas de este sistema permitieron cargar más de 8 mW de potencia a una distancia de 6 cm bajo el agua o para cargar 200 LED de forma simultánea. “Este estudio demostró que los dispositivos electrónicos pueden funcionar con carga de energía inalámbrica a través de ondas ultrasónicas. Si la estabilidad y la eficiencia del dispositivo se mejoran aún más en el futuro, esta tecnología se puede aplicar para suministrar energía de forma inalámbrica a sensores implantables o sensores de aguas profundas, en los que reemplazar las baterías es engorroso”, concluye el director de la investigación el Dr. Hyun-Cheol Song.

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