El avance de la tecnología aplicada a la salud sigue abriendo nuevas posibilidades en el diagnóstico, tratamiento y seguimiento de lesiones. Un ejemplo de esta innovación son las férulas de inmovilización sensorizadas, un proyecto desarrollado por el Grupo de Investigación Reconocido VisualMed Systems de la Universidad de Salamanca.

Bajo la dirección de Juan Antonio Juanes Méndez, el equipo ha conseguido integrar sensores, microelectrónica e impresión 3D en un dispositivo capaz de monitorizar en tiempo real parámetros clave durante la recuperación de una lesión. Esta propuesta, premiada recientemente en los Premios Nacionales Ennona Health, promete transformar la manera en que se gestionan las inmovilizaciones traumatológicas, aportando datos objetivos, mayor control clínico y seguridad para los pacientes. Sobre su diseño, su potencial y su futuro hablamos con Juanes Méndez.

¿Qué son las Férulas de inmovilización sensorizadas?

Las férulas con sensores son unos dispositivos ortésicos inteligentes que están diseñados para inmovilizar una región anatómica lesionada, generalmente una extremidad, que permiten, monitorizar variables fisiológicas y mecánicas mediante sensores incorporados en dichas férulas.

En nuestro diseño se integran sensores de presión, temperatura y humedad. Esto nos permite cuantificar el estado del tejido, pudiendo así detectar anomalías en la evolución de la lesión y optimizar el tiempo de recuperación. En definitiva, actúan como una férula tradicional o clásica, pero añaden capacidad de medición continua y transmisión de datos, convirtiéndose en un sistema de inmovilización de última generación.

Férula son sensores

¿Cómo surgió la idea?

La ideo surgió al ver la necesidad clínica de monitorizar el proceso de recuperación sin depender exclusivamente de revisiones periódicas. Y, sobre todo, por la falta de información objetiva durante la recuperación de una lesión inmovilizada. Esto nos motivó a la creación de un sistema capaz de ofrecer trazabilidad fisiológica en tiempo real. Además, al disponer de pequeños sensores en el mercado y de bajo consumo nos permitió integrarlos en estructuras rígidas o semirrígidas sin comprometer la ergonomía. Por otro lado, nuestras férulas están diseñadas de forma personalizada, ya que se procede previamente al escaneado de la zona a inmovilizar, mediante escáneres de mano que permiten generar una estructura tridimensional, y que gracias a las técnicas de impresión 3D con materiales flexibles o rígidos nos facilitó el diseño de férulas personalizadas donde fueron integrados circuitos y sensores. Nuestro proyecto es fruto de la colaboración multidisciplinar, entre los que se encuentran anatomistas, ingenieros industriales, informáticos y fisioterapeutas.

Es un sistema novedoso, ¿en qué sentido revolucionará el cuidado de lesiones?

Nosotros pensamos que este tipo de férulas sensorizadas transformarán el cuidado de lesiones traumatológicas que requieran una inmovilización y un control o seguimiento evolutivo de la lesión, lo que evitaría complicaciones como por ejemplo una inflamación excesiva, el aumento de temperatura en la zona, etc… Este proyecto ha sido presentado recientemente en la V Edición de los Premios Nacionales Ennona Health, el cual fue galardonado dentro de la categoría Dispositivos de monitorización remota.

La férula en un usuario

¿Cómo consigue la férula monitorizar parámetros relevantes como temperatura o cambios de presión?

Bueno, esta cuestión es ya puramente técnica, donde los ingenieros industriales han jugado un papel importante. En este sentido, estas férulas incorporan un sistema multisensorial integrado. Entre los dispositivos a destacar resaltamos sensores de presión piezoeléctricos que detectan microcambios de carga o deformación sobre la superficie de la férula. Permiten identificar hinchazón, desplazamiento del tejido o compresión excesiva. Los sensores de temperatura nos miden variaciones térmicas asociadas a inflamación, infección o alteraciones vasculares. Los sensores de humedad y de pH nos detectan maceración cutánea, sudoración excesiva o condiciones favorables al crecimiento bacteriano. Todo ello está controlado por un sistema microcontrolador junto con un módulo de comunicación que recopila las señales y realiza un filtrado digital. Todo el sistema se alimenta mediante baterías de polímero recargables

¿Qué tipo de tecnología emplea?

De forma muy resumida podemos decir que se combinan varias tecnologías interdisciplinares; es decir sensores de presión, temperatura etc.., circuitos impresos en sustratos poliméricos. Fabricación aditiva, es decir impresión 3D de las férulas; microcontroladores optimizados para bajo consumo; un software con algoritmos para análisis, alertas y seguimiento longitudinal. materiales biocompatibles que permiten integrar cableado y sensores.

¿En qué fase se encuentra el proyecto?

En lo referente al desarrollo tecnológico básico, ya está realizado. Actualmente el proyecto se encuentra en fase en la que se están probando prototipos funcionales con un número limitado de usuarios o pacientes; de esta forma el objetivo es validar el rendimiento de los sensores, la comodidad de la férula, la fiabilidad de los datos y la respuesta clínica. También se evalúa la viabilidad de fabricación y la aceptación por parte de profesionales sanitarios.

Diseño electrónico de control

¿Cuánto dinero podría costar, aproximadamente, desarrollar y aplicar esta invención?

Los costes no son excesivamente caros; sin bien es cierto que todo dependerá del nivel de sofisticación que queramos incorporar; es decir: número de sensores, conectividad, software, etc… Más o menos entre polímeros, sensores, electrónica; montaje y calibración; software y conectividad; podríamos estar hablando en torno a unos 80 euros.

¿Estará próximamente en el mercado?

Todavía es pronto para ello; todo dependerá de la regulación y el nivel de exigencia clínica. Además, es necesario aún ajustes técnicos y rediseño para salir al marcado con plenas garantías si es necesario. Por otra parte, siempre es necesaria la certificación regulatoria.

¿En qué tipo de lesiones o traumatismos se podría emplear?

Este tipo de férulas sensorizadas pueden utilizarse en cualquier situación donde la inmovilización sea importante, como por ejemplo en lesiones traumáticas como fracturas y esguinces; también en cirugías ortopédicas que requieren control del edema, presión o posición; además de otras patologías como tendinitis y tenosinovitis; el síndrome del túnel carpiano, o inmovilizaciones para artritis o artrosis inflamatorias.

¿Los médicos necesitarían algún tipo de formación específica para aplicarlo, dada la novedad tecnológica que supone?

Debido a que es una tecnología emergente, se requiere mantenerse al día con nuevos sensores, algoritmos y protocolos de uso. Como cualquier recurso de carácter tecnológico como este se precisa de un manejo del software de monitorización. Saber configura el módulo de comunicaciones y del panel de datos. Llevar a cabo procedimientos de calibración de sensores y verificación funcional. Por tanto, requiere de una formación adicional y complementaria respecto a las férulas convencionales.

Escaneado de la extremidad lesionada