Cibermedicina

¿Qué es la cibermedicina?

Es el estudio de las aplicaciones de Internet, tecnologías en medicina y salud pública que estudian el impacto y las aplicaciones de internet, en el que se evalúan las oportunidades y los retos para la atención de la salud. La medicina ha tenido que recurrir a la cibermedicina porque busca disminuir el sufrimiento humano.

Figura 1.Cibermedicina

La cibermedicina se divide en los siguientes apartados:

Figura 2. Nanotecnología, medicina robótica y prótesis inteligentes

¿Qué es la nanotecnología?

Es la manipulación de la materia en escala de átomos y moléculas; para entender más acerca de la nanotecnología es necesario saber que un nanómetro (nm) equivale a la mil millonésima parte de un metro. Este tipo de tecnología puede tener diferentes aplicaciones,  como son:

• Intervenir en el transporte específico de sustancias hasta los tejidos diana
• Balance eficacia-toxicidad y la buena biodistribución de fármacos 
• Imágenes biomédicas que permiten la monitorización del transporte, liberación y eficacia de los fármacos y un estudio más detallado de las condiciones patológicas
• Fabricación de sensores para monitorizar sustancias como glucosa, creatinina, serotonina o compuestos que necesiten revisión continua 
• Diagnosticar de forma temprana enfermedades de difícil detección

Algunas de las aplicaciones más destacadas en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades son:

1. Nano-proyectiles de oro: detección y exterminio de distintos tumores cancerígenos, identifican la zona afectada, marcan el lugar y externamente se dirige luz infrarroja. Funcionan como lentes de aumento que calientan la zona tumoral y eliminan el tejido maligno.

Figura 3. Nano-proyectiles de oro

2. Nanopartículas terapéuticas: incorporación de nanopartículas de plata permite que las moléculas sean químicamente más activas.

Figura 4. Nanopartículas de plata

3. Nanopartículas aplicadas al diagnóstico: nanopartículas con propiedades ópticas y eléctricas que emiten diferentes gamas de colores para el marcaje de material biológico con propósito de investigación.

Figura 5. Nanopartículas aplicadas al diagnóstico

4. Detectores de ADN: sirven para descubrir pacientes que tengan alguna mutación genética o predisposición a alguna enfermedad que no podría identificarse.

Figura 6. Detectores de ADN

5. Nanosensores médicos: utilizados para la supervisión de parámetros bioquímicos enviando señales ópticas cuando los parámetros normales cambien.

Figura 7. Sensor de parámetros de glucosa

6. Microesferas de quitosano: Atrapamiento de sustancias químicas; administración de vacunas sobre todo por vías oral y nasal aumentando las respuestas inmunitarias.

Figura 8. Microesferas de quitosano

7. Nanopartículas de sulfuro de cobre: Poseen mejor alcance de objetivos que las de oro, depuración del sistema renal.

Figura 9. Nanopartículas de sulfuro de cobre

8. SPIO: Nanopartículas superparamagnéticas de óxido de hierro, agentes de contraste en resonancia magnética nuclear que permiten observar la distribución intratumoral con mayor sensibilidad que la tomografía computarizada. Pueden emplearse como vehículos controlados por un campo magnético externo para su transporte específico. 

Figura 10. Resonancia magnética nuclear

¿Qué es la medicina robótica?

Hace referencia a la cirugía robótica, la cual consiste en la asistencia de procedimientos quirúrgicos utilizando robots. Un robot es una máquina controlada por una computadora y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos al mismo tiempo que interactúa con su entorno y es capaz de efectuar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los humanos, herramientas que facilitarán nuestras tareas diarias, aumentando la seguridad, calidad, eficiencia y la eficacia de nuestro actuar;  además se verá reflejado en la disminución de tiempos de estancia hospitalaria, menos infecciones.

Se han unido las ciencias computacionales, la inteligencia artificial, la robótica y la mecatrónica para ofrecer un cambio de paradigma en el concepto tradicional de la cirugía; ya que este tipo de medicina permite que el personal de salud pueda practicar procedimientos sencillos, mediante la simulación de los mismos, disminuyendo los errores médicos, un ejemplo de esto es el Nintendo WII Training on Laparatoscopic Skills.

Figura 11. Nintendo WII Training on Laparatoscopic Skills

Algunos de los robot más importantes que se han fabricado son el PUMA (Programmable Universal Manipulation Arm) creado en 1975 por el ingeniero estadounidense Victor Scheiman, que es un brazo manipulador universal programable, capaz de mover un objeto y colocarlo en cualquier orientación en un lugar deseado que estuviera a su alcance, además de ser la base de la mayoría de los robots actuales; y el Da Vinci creado en 1998 por el Intuitive Surgical Inc que es un robot que permite realizar intervenciones mínimamente invasivas, que cuenta con imágenes de alta resolución, instrumentos quirúrgicos miniaturizados y muy finos, de 2-4 mm, y  un sistema de eliminación del temblor o movimiento innecesario del cirujano que proporciona mayor precisión y control.

Figura 12.  Robot PUMA

Figura 13. Robot Da Vinci

Otro concepto importante en la medicina robótica es el Ciborg, el cual se define como criatura compuesta de elementos orgánicos y dispositivos cibernéticos.

¿Qué son las prótesis inteligentes ?

Una prótesis es la sustitución de una parte anatómica del cuerpo humano por artefactos distintos a los propios del organismo; hoy en día las prótesis robóticas permiten a las personas que han sufrido algún tipo de amputación, hacer dentro de sus posibilidades, una vida normal.

Figura 14. Prótesis

Uno de los principales problemas de las prótesis es que carecen de sensaciones propioceptivas como tacto, temperatura, presión e identificación del objeto manipulado; es por esto que surge la ingeniería neuronal, que se define como técnicas de ingeniería para comprender, manejar y tratar el sistema neuronal.

Figura 15. Prótesis mioeléctricas 

"Uno de sus principales objetivos es la restauración y aumento de las funciones neuronales del cerebro humano a través de una interacción directa entre el sistema nervioso y los dispositivos artificiales" 

Un grupo de científicos de la Universidad de Chicago descubrió cómo hacer realidad la aplicación de la interfaz y de las prótesis inteligentes; el procedimiento consiste en trasplantar a los músculos pectorales los nervios de una mano amputada; ello permite a los pacientes notar las sensaciones de la mano robótica en el pecho. 

Figura 16. Prótesis mioeléctricas

Desde un punto de vista distinto al mioeléctrico, los científicos buscan de forma exhaustiva conectar las prótesis directamente a los nervios, por ello las investigaciones han dado como resultado dos variantes que pueden solucionar esta cuestión; la primera se basa en la implantación de neurosensores directamente en la corteza cerebral, tanto en el área sensitiva como motora, y la segunda consiste en conectar, por medio chips, nervios directamente en la zona limítrofe a la amputación. Las prótesis no sólo están enfocadas a los miembros, hay avances muy significativos en las prótesis retinianas, que han logrado que pacientes recuperen la vista.

Figura 17. Prótesis retiniana

Todo lo anterior no sería posible sin la plasticidad,  que es la capacidad que permite que la tecnología de las prótesis inteligentes logre que pacientes neurológicos que no pueden moverse ni comunicarse con el entorno externo establezcan interfaces cerebro máquina para su beneficio.

Figura 18. Plasticidad

"La nanotecnología, medicina robótica y prótesis inteligentes son de gran ayuda para el médico, ya que facilitan la detección de patologías a nivel molecular, de procedimientos quirúrgicos, y además simplifican y mejoran las actividades diarias de pacientes que tuvieron alguna amputación de un miembro. Esto significa un gran avance para la medicina porque en una línea del tiempo la medicina ha pasado de mayor número de errores médicos y cirugías de gran tamaño hasta procedimientos médicos de mayor precisión y menor tamaño, con una disminución de iatrogenias, cuyo objetivo principal es la mejora de la atención de la salud de los pacientes"

Referencia bibliográfica

• Sánchez Mendiola Martínez Franco A. Informática biomédica. 2nd ed. México; 2014.

Más información en...

• Revista Interdisciplinaria de Nanociencia y Nanotecnología(NUEVO) http://www.mundonano.unam.mx/
• BIOCYT. Biología, Ciencia y Tecnología. Revista digital editada en la Facultad de Estudios Superiores Iztacala de la UNAM (NUEVO) http://www.iztacala.unam.mx/biocyt/
• DORADOR GONZÁLEZ, Jesús; Patricia RÍOS MURILLO, Itzel FLORES LUNA y Ana JUÁREZ MENDOZA. “Robótica y prótesis inteligentes”. Revista Digital Universitaria [en línea]. 18 de enero de 2005, Vol. 6, No. 1. [Consultada: 19 de enero de 2005].