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Científicos argentinos diseñan algoritmo para páncreas artificial

El modelo computacional fue creado en Argentina para ayudar a pacientes diabéticos insulinodependientes a permanecer estables todo el día.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Científicos argentinos han hecho un importante salto hacia la era donde la comercialización de órganos humanos artificiales será una realidad, tras anunciar el desarrollo de un algoritmo de control para un páncreas prefabricado.

Los investigadores Fabricio Garelli y Hernán De Battista, pertenecen al Grupo de Control Aplicado del Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales (LEICI, CONICET – UNLP) y son los responsables de haber estructurado el algoritmo computacional que integrará un páncreas artificial una vez terminadas las fases probatorias en América Latina.

De acuerdo al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) sus dos miembros han fijado sus esfuerzos en la creación de un entorno integral de investigación científica para pacientes diabéticos insulinodependientes, proyecto que se suma a un sector que promete ser uno de los más activos e importantes de la industria en un futuro a razón del estado de salud decadente de las personas.

El documento refiere que los especialistas se asociaron inicialmente con colegas españoles para correr los ensayos clínicos en hospitales de Valencia y Barcelona, los cuales concluyeron con resultados favorables. Cinco años más tarde, las pruebas se están ejecutando en Latinoamérica.

El algoritmo desarrollado por los científicos argentinos ha sido refinado y permite independizar mayormente a los pacientes de sus prótesis dispensadoras.
 

Para esto, se sumaron colaboradores y otros investigadores del Conicet pertenecientes al Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA), la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ) y médicos del Hospital Italiano de Buenos Aires, quienes reportaron éxito en los estudios clínicos.

“El tratamiento más moderno que se encuentra disponible para pacientes con diabetes tipo 1 consiste en una bomba que administra la insulina que no produce el organismo y un monitor continuo de glucosa, que controla el nivel de azúcar en sangre y emite alarmas ante valores peligrosamente bajos o altos”, señaló el Dr. Hernán De Battista, investigador principal del LEICI. “Hasta hoy, la comunicación entre los dos dispositivos es muy básica o inexistente. El páncreas artificial es la integración de ambos mediante un algoritmo, o programa inteligente, que ajusta de manera permanente las dosis de insulina. Su objetivo principal es mantener al paciente en normoglucemia, esto es, dentro de los parámetros normales de glucemia durante la mayor parte del día”.

El comunicado sostiene que los ensayos clínicos en territorio argentino se componen de dos etapas, la primera llevada a cabo en el mes de noviembre del 2016 y la segunda planeada para principios del 2017, mismas que contemplan un período de 36 horas de supervisión continua a los pacientes voluntarios por parte de un equipo interdisciplinario de ingenieros, endocrinólogos, farmacólogos y enfermeros.

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“La etapa inicial concluyó con éxito ya que el páncreas artificial logró regular la glucemia de todos los pacientes. Allí se utilizó un algoritmo elaborado por la Universidad de Virginia, que aportó además los teléfonos móviles donde se ejecuta el programa inteligente y hacen de nexo entre la bomba y el monitor. En esta parte nosotros participamos en el diseño del ensayo, el régimen de comidas y actividad física, la supervisión de los procedimientos y protocolos médicos, y el análisis de los resultados. Durante la próxima fase vamos a ensayar un nuevo algoritmo que diseñamos completamente aquí”, contó Fabricio Garelli, científico adjunto del LEICI.

Actualmente el algoritmo argentino está siendo probado en Estados Unidos a través de un simulador programado con 100 pacientes virtuales, es decir, no son personas físicas sino modelos matemáticos creados para emular el comportamiento clínico de los pacientes diabéticos.

Fabricio Garelli (izquierda) y Hernán De Battista, investigadores del Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales (LEICI, CONICET – UNLP).
   

Los científicos andinos señalaron que han encontrado una diferencia entre su algoritmo y el desarrollado por la Universidad de Virginia, siendo el elemento diferenciador el grado de participación que tiene el paciente en el tratamiento, ya que las terapias tradicionales con bomba combinan dos formatos de suministro, una en donde la insulina basal se dispensa a lo largo de todo el día en pequeñas dosis para mantener el nivel de azúcar en condiciones de ayuno. Este ciclo se repite diariamente gracias a que el médico en turno precarga el módulo a través de la bomba, mientras que en el de los argentinos el paciente casi no se involucra y el dispositivo lo hace casi todo por sí mismo.

Por su parte, los bolos son grandes cantidades de insulina inyectadas típicamente al momento de las comidas y el paciente interviene indicando la cantidad de carbohidratos que ingerirá.

“Los algoritmos de páncreas artificial más comúnmente ensayados en el mundo reemplazan el perfil basal, pero el paciente sigue interviniendo en el cálculo de los bolos de insulina. Con el que hemos desarrollado buscamos dotar al sistema de mayor autonomía eliminando esos bolos. Este es un gran desafío dada la incidencia enorme que tienen las ingestas de alimentos en el nivel de azúcar en sangre”, comentaron los investigadores.

Recalcan que su trabajo estuvo limitado financieramente, por lo que solo pudieron ensayar clínicamente con 5 pacientes físicos, pues entre más pacientes se involucran el costo de la investigación tiende a dispararse drásticamente, aunque reconocieron que con todo y sus limitaciones, han conseguido excelentes resultados tomando en cuenta que los desarrollos médicos requieren de muchos ensayos y evidencias clínicas antes de que se convierta en un producto comercial.

“El aporte que podemos hacer desde el mundo del control automático tiene como objetivo final que el paciente insulinodependiente esté menos condicionado por su enfermedad y se desentienda lo más posible del tratamiento. Pero eso requiere garantizar la confiabilidad del algoritmo, y es algo a largo plazo. Con estos ensayos se busca ir ganando experiencia, evidencia clínica y casos críticos que nos permitan perfeccionar un sistema que es realmente complejo. Estamos dando pasos en la búsqueda de una solución confiable, pero todavía falta bastante para que el problema esté resuelto definitivamente”, cierra De Battista.

Cabe mencionar que en el proyecto también participan Ricardo Sánchez Peña, investigador principal del CONICET en el ITBA y Patricio Colmegna, becario postdoctoral del CONICET en la UNQ, quienes cuentan con el soporte de la Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT), el Centro Tecnológico para la Diabetes de la Universidad de Virginia, y las fundaciones Nuria (Argentina) y Cellex (España).

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