Observar para prevenir
Cada año nacen en Europa unos 50.000 bebés con cardiopatías congénitas, unos 600 en Cataluña según datos del Hospital Vall d’Hebron. A pesar de que la investigación y los avances médicos han mejorado mucho la supervivencia de estos niños, algunos de ellos sufren también daños cerebrales, que se producen cuando hay periodos en que no llega suficiente oxígeno al cerebro durante el desarrollo fetal o en la infancia temprana. Estas lesiones ocasionan problemas en el neurodesarrollo que pueden afectar su calidad de vida.
Para cambiar el curso de la enfermedad, hace falta prevenir estos daños y analizar en profundidad las lesiones. Pero el cerebro de los recién nacidos es muy diferente al de los adultos, y los mecanismos que los causan tampoco son los mismos. Esto supone un reto, ya que, para estudiarlos, hacen falta nuevos equipos, sistemas de monitorización y tratamientos que se adecuen a sus necesidades.
El objetivo del proyecto TinyBrains es construir un dispositivo óptico de monitorización, que se pueda utilizar en las unidades de cuidados intensivos y pediátricos de los hospitales, para poder vigilar y controlar el cerebro de los bebés que nacen con cardiopatías congénitas. Tener un control a tiempo real ayudará a los médicos a entender mejor cuales son los mecanismos que ocasionan el daño cerebral en estos bebés, y poder así desarrollar tratamientos y terapias que puedan mejorar sus vidas.
Una tecnología no invasiva
Una de las características más importantes del dispositivo TinyBrains es que será no invasivo. Las medidas se tomarán mediante una sonda, que se apoyará en la cabeza del bebé, y emitirá i recogerá la luz cercana al infrarrojo, de manera que se usará solo durante el tiempo que sea necesario, sin tener que mover o trasladar al bebé ni conectar nuevos cables o vías.
Las dos tecnologías que se utilizan en el proyecto son la espectroscopía de infrarrojo cercano, resuelta en el tiempo -llamada TRS por las siglas en inglés-, y la espectroscopía de correlación difusa – llamada DCS por las siglas en inglés. Estas tecnologías ya se han probado previamente, en otros proyectos de investigación.
El grupo de Médica Óptica del ICFO, que coordina el proyecto, inició en enero de 2014 el proyecto BabyLux para estudiar el flujo sanguíneo y la calidad de oxígeno en el cerebro de los bebés que nacen extremadamente prematuros. Si el cerebro de los recién nacidos es diferente al de las personas adultas, en los bebés prematuros, observarlo es aún más difícil. La investigación culminó con la construcción de un dispositivo que mide estos dos parámetros y permite hacer un seguimiento cercano a los médicos, reduciendo así, el riesgo de lesiones cerebrales.
Por otro lado, el equipo de investigadores del ICFO también ha usado esta tecnología en el proyecto LUCA, iniciado en el 2016 y de cinco años de duración, donde un dispositivo que combina la espectroscopía con ultrasonidos permite a los médicos obtener medidas mucho más precisas en el cribaje de cáncer de tiroides. Tal como explica el Prof. Dr. Turgut Durduran de ICREA en el ICFO y coordinador del proyecto:
Los niños y los bebés recién nacidos necesitan estas nuevas tecnologías. Curiosamente, resulta que lo que los hace inadecuados para ser medidos por muchos de los aparatos clásicos – ¡son pequeños! – los hace ideales para las tecnologías fotónicas. Si nuestras tecnologías se adaptan al uso diario en los hospitales, creemos que podremos tener un gran impacto en sus vidas.
Colaboración Europea
El Proyecto TinyBrains está financiado por la Unión Europea. Lo forman seis instituciones de España, Francia, los Países Bajos e Irlanda. En Cataluña participan el ICFO, centro de investigación en ciencias fotónicas; HemoPhotonics, una empresa emergente especializada en las tecnologías de espectroscopía del infrarrojo cercano; y el Hospital Sant Joan de Déu, a través del equipo del Dr. Joan Sánchez de Toledo.
El proyecto, que tiene prevista una duración de cuatro años, está a punto de completar su primer año de vida. Durante estos meses, los investigadores han estado trabajando en los métodos para hacer los análisis y caracterización de los datos, diseñando los primeros componentes del prototipo y avanzando en las regulaciones éticas y médicas para poder continuar adelante.
Equipo de redacción de TinyBrains
Artículo publicado en la Revista 27 de la entidad (mayo 2022)