Las tiritas inteligentes para el tratamiento de las heridas crónicas

Los investigadores han desarrollado vendajes electrónicos avanzados y otras herramientas para mejorar el seguimiento y la cicatrización de las heridas crónicas

Las heridas crónicas, que incluyen úlceras diabéticas, heridas quirúrgicas, lesiones por presión y otros problemas, son más mortales de lo que mucha gente cree. Los pacientes con heridas crónicas tienen una tasa de supervivencia a cinco años en torno al 70%, peor que la del cáncer de mama, el cáncer de próstata y otras enfermedades graves. El tratamiento de las heridas también es caro, con un coste estimado de 28.000 millones de dólares al año sólo en Estados Unidos.

Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina Keck de la USC y del Instituto Tecnológico de California (Caltech) está desarrollando una serie de tecnologías de vanguardia para revolucionar el cuidado de las heridas, entre ellas unos vendajes inteligentes que detectarían y responderían automáticamente a las condiciones cambiantes del interior de una herida. Estos vendajes de alta tecnología proporcionarían datos continuos sobre la cicatrización y posibles complicaciones, como infecciones o inflamaciones anómalas, y podrían administrar medicamentos u otros tratamientos en tiempo real.

Estamos creando un nuevo tipo de ‘piel cibernética’

Financiado en parte por los Institutos Nacionales de la Salud, el equipo USC-Caltech ha desarrollado y probado un vendaje inteligente en modelos animales en un estudio de prueba de concepto. Ahora han publicado en la revista Nature Materials una revisión de esa investigación, así como de otros trabajos de vanguardia sobre monitorización y tratamiento de heridas que se están realizando en todo el mundo. La revisión también evalúa los retos y los próximos pasos para hacer llegar estas tecnologías a los pacientes, incluidas las perspectivas de aprobación reglamentaria y comercialización.

«Estamos creando un nuevo tipo de ‘piel cibernética’ que puede ayudar a cicatrizar estas heridas, a la vez que las mide y las gestiona», afirma el coautor principal David G. Armstrong, doctor en medicina, profesor de cirugía y cirugía neurológica en la Facultad de Medicina Keck y codirector de la Southwestern Academic Limb Salvage Alliance (SALSA). «Este trabajo combina estos conocimientos recientes para trazar un camino a seguir en el ámbito de la curación de heridas, de modo que podamos avanzar rápidamente para ayudar a nuestros pacientes a recuperarse.»

Para perfeccionar la tecnología de los vendajes inteligentes, Armstrong y su equipo han aprovechado los nuevos avances en los campos de la ciencia de los materiales, la nanotecnología y la salud digital, entre otros. Otros cambios recientes, como una mayor financiación para la investigación en cicatrización de heridas y una vía mejorada hacia la aprobación reglamentaria, también han allanado el camino hacia el progreso.

«Hemos estado desarrollando vendajes inteligentes de nueva generación que pueden monitorizar de forma inalámbrica biomarcadores metabólicos e inflamatorios cruciales en los fluidos de las heridas», afirma Wei Gao, PhD, profesor adjunto de ingeniería médica en Caltech y coautor principal del artículo. «De cara al futuro, estas colaboraciones interdisciplinarias entre científicos, ingenieros y expertos clínicos -con los pacientes en el centro- desempeñarán un papel crucial en la mejora de los resultados del cuidado de las heridas».

Apósitos inteligentes de nueva generación

Mientras que las heridas agudas siguen un proceso típico de lesión, inflamación y cicatrización, las crónicas son más complejas y menos predecibles. Conllevan un mayor riesgo de infección, pueden tardar más en cicatrizar y dar lugar a amputaciones o complicaciones potencialmente mortales, como la sepsis.

Un posible remedio es una nueva tecnología de vendaje inteligente que puede ayudar -e incluso participar- en el proceso de curación. En lugar de aplicar un vendaje pasivo a la herida del paciente, los médicos podrían utilizar pronto una tecnología inalámbrica que detecte inflamaciones, infecciones o problemas de flujo sanguíneo y alerte a los pacientes y a los profesionales sanitarios por Bluetooth mientras administran el tratamiento en tiempo real. Armstrong y su equipo han probado la nueva tecnología en modelos animales, con resultados prometedores.

«Este sistema de bucle cerrado puede identificar un problema, diagnosticarlo automáticamente y ofrecer una solución, todo ello con la supervisión del paciente y el médico», afirma.

Los vendajes inteligentes se fabrican con diversos materiales de vanguardia, como los bioelectrónicos, que pueden ayudar a la cicatrización mediante la estimulación eléctrica de tejidos y células. Muchos incorporan hidrogeles avanzados, que son blandos, flexibles y capaces de almacenar y liberar fármacos en respuesta al pH, la temperatura u otros factores ambientales.

Los apósitos de nueva generación también contienen varios tipos de sensores que pueden detectar cambios en el microentorno de una herida. Los sensores electroquímicos pueden medir la presencia de proteínas, anticuerpos, nutrientes y electrolitos, mientras que los sensores ópticos pueden controlar la temperatura, el pH y los niveles de oxígeno. Los sensores de imagen, que incluyen fotografía, ultrasonidos y fluorescencia, pueden detectar infecciones bacterianas y medir la profundidad y el volumen de una herida para seguir el progreso de la cicatrización.

En su revisión de las nuevas tecnologías, los investigadores señalan varios obstáculos que hay que superar antes de que los vendajes inteligentes puedan incorporarse a la práctica médica habitual. Por un lado, muchos sistemas médicos utilizan métodos anticuados para el cuidado de heridas, como la evaluación visual y la clasificación de heridas sin criterios estandarizados (lo que puede dar lugar a evaluaciones imprecisas o poco fiables). Integrar vendajes inteligentes, por tanto, exigiría una revisión significativa de las normas vigentes en este campo.

«Aunque la idea de un vendaje que nos ayude cómo y cuándo lo necesitemos tiene sentido para nosotros, también tiene que tenerlo para nuestros colegas de la FDA», afirma Armstrong. La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA) ofrece flexibilidad para la aprobación de productos de cuidado de heridas que combinen varias terapias, pero obtener una aprobación especial exige que los investigadores recopilen una gran cantidad de datos preclínicos y clínicos.

Medición y tratamiento de heridas

Una vez recogidos los datos por un vendaje inteligente, pueden procesarse y analizarse con herramientas de aprendizaje automático que permiten un seguimiento y una atención rápidos y eficaces, ya sea en la consulta del médico o a distancia.

Armstrong compara este nuevo enfoque con la detección del colesterol alto en las primeras fases de una enfermedad cardiaca, lo que permite el tratamiento con una estatina.

«Lo asombroso es que en la cicatrización de heridas no hemos utilizado esas medidas provisionales. Todo lo que hemos hecho es el equivalente a medir a alguien en medio de un infarto», dijo. «Desarrollar estos diagnósticos intermedios complementarios es fundamental».

Unos cuidados de heridas más sensibles no sólo pueden salvar vidas, sino también mejorar la calidad de vida de muchos pacientes. Alrededor de la mitad de las personas con heridas crónicas cumplen los criterios diagnósticos de la depresión clínica y muchas se enfrentan a diario a graves problemas de movilidad, dolor y cuidado de las heridas.

«Queremos maximizar los días sin úlceras, sin hospitalización y con mucha actividad para nuestros pacientes», afirma Armstrong.

A continuación, él y su equipo están estudiando un nuevo enfoque para el cuidado de heridas que utiliza la tecnología de ultrasonidos para guiar la administración del tratamiento de terapia génica. El objetivo es estimular el crecimiento de vasos sanguíneos en los músculos de la pantorrilla, lo que podría ayudar a reducir el riesgo de amputación en pacientes con úlceras en las piernas.

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