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Cómo recargar las baterías de los dispositivos médicos instalados en pacientes

Cómo recargar  las baterías de los dispositivos médicos instalados en pacientes

La nueva tecnología permitirá la recarga inalámbrica de los dispositivos instalados en el cuerpo de los pacientes médicos.


 

El método, ya probado en animales, transmite la corriente a través de los tejidos gracias a la utilización de una emisión de ultrasonidos

Los seres humanos no contamos en nuestro cuerpo con una fuente de recarga energética, pero cada vez un número mayor de nosotros lleva algún implante médico que funciona gracias a las electricidad. Para mantener esas partes biónicas de nuestros organismos funcionando, un grupo de investigadores de Arizona ha desarrollado un sistema seguro, no invasivo y eficiente para la transmisión inalámbrica de energía a través del tejido corporal. El equipo ha presentado su hallazgo en la 166 reunión anual de la Acoustical Society of America, que ha tenido lugar entre el 2 y el 6 de diciembre en San Francisco.

Los implantes médicos se utilizan para tratar un amplio abanico de desórdenes, que incluyen el dolor crónico, el Párkinson, temblores cerebrales profundos, alteraciones del ritmo cardiaco, o enfermedades nerviosas y musculares. Si las baterías de los dispositivos pierden su carga, es precisa una cirugía menor para reemplazarlas, causando molestias, el riesgo de padecer una infección, y el incremento de los costes generales del tratamiento. Pero esto puede cambiar con la nueva tecnología.

Su nueva carga energética inalámbrica por aproximación se basa en la generación piezoeléctrica de ultrasonidos. La palabra de raíz griega ‘piezo’ significa ‘apretar’. En los sistemas piezoeléctricos, los materiales son ‘apretados’ o estresados para producir un voltaje. Igualmente, la aplicación de voltaje puede producir compresión o distensión. Los materiales piezoeléctricos cuentan con una estructura cristalina específica y el sistema desarrollado por el equipo ha sido puesto a prueba en tejidos animales con resultados esperanzadores.

“El objetivo de esta aproximación es la transmisión de energía por vía inalámbrica a los generadores de energía implantables en humanos (IPGs) –explica el investigador que ha dirigido al equipo Leon J. Radziemski de Piezo Energy Technologies en Tucson-. Los experimentos de carga se han llevado a cabo con baterías de uso médico de litio-ion de 4.1 voltios. Corrientes de 300 miliamperios (mA) han sido enviadas a través del tejido a una profundidad de más de 1,5 centímetros. A profundidades de 5 centímetros, la carga pasó a ser de 20 mA. Corrientes como éstas pueden ser válidas para la mayoría de las baterías recargables de uso médico”.

Con el Doctor Inder Makin, un experimentado investigador en ultrasonido, el equipo ha probado el dispositivo en cerdos para demostrar que la carga se produce de forma segura tras varias horas de exposición a los ultrasonidos. El sistema trabaja así: se emplea una fuente como un enchufe de pared o un cargador de baterías como transmisor. Los ultrasonidos pasan del transmisor a través del tejido intervenido hasta el IPG implantado que cuenta con el receptor piezoeléctrico. Una vez instalado el transmisor, el paciente puede controlar el procedimiento desde un dispositivo del tamaño de una grabadora manual. Cuando la carga es completa, el implante lo comunica y apaga el transmisor.

La recarga a través de transmisión inalámbrica se intentó antes empleando una tecnología diferente, la recarga electromagnética. Dada la proliferación de terapias médicas a través de implantes alimentados por baterías, el equipo de Radziemski detectó una necesidad emergente y en crecimiento de localizar nuevas opciones de recarga de energía.

“Las baterías recargables por ultrasonidos pueden extender considerablemente el tiempo entre los reemplazos, reduciendo los costes de los tratamientos de salud y las preocupaciones de los pacientes –concluye Radziemski-. Los próximos pasos incluyen pruebas más exigentes y el desarrollo de la tecnología con las esperanza de poder comercializarla entre los próximos dos a cinco años”.
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