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Estudia Cinvestav uso de ultrasonido en novedoso implante cerebral

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS

Boletín No. 120

26 de diciembre de 2017 

  • Con el material desarrollado por la Universidad de California en Riverside es posible aplicar ultrasonido y láser a la masa encefálica sin necesidad de craneotomías repetidas 

1-ali2418-10.jpgInvestigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) participaron en un proyecto científico con la Universidad de California Riverside para probar tratamientos cerebrales que se pueden aplicar gracias al uso de una novedosa cerámica empleada como implante craneal.

La cerámica fue desarrollada en la institución estadounidense con circonia estabilizada con itria, que es similar a los implantes dentales, pero con la característica de ser translúcida para que al implantarse en el cráneo permitan pasar rayos láser hacia el cerebro.

La intención del proyecto Ventana al Cerebro, como lo llamaron los investigadores estadounidenses, es probar el láser como una terapia contra enfermedades que afecten al encéfalo, pero los científicos del Cinvestav también probaron la transmisión de ultrasonido a través del implante.

La aportación del Cinvestav fue que esas mismas cerámicas se pudieran emplear como una ventana acústica, con la intención de transmitir ultrasonido al cerebro a través del cráneo, para lo cual el grupo de investigación de este Centro, encabezado por Arturo Vera Hernández y Lorenzo Leija Salas, adscritos al Departamento de Ingeniería Eléctrica, realizó los estudios con resultados alentadores.

Mario Gutiérrez Velasco, egresado del Cinvestav y de la Universidad de California Riverside, fue quien decidió estudiar el ultrasonido en el implante craneal, debido a que algunas investigaciones alrededor del mundo surgieren el uso de esa tecnología como un tratamiento contra enfermedades como Alzheimer y Párkinson.

Sin embargo, para aplicar ultrasonido al cerebro se tendría que hacer una craneotomía que consiste en retirar una porción del hueso del cráneo, de modo que si se requiere de un tratamiento consecutivo, sería necesario repetir el procedimiento, lo que se traduce en riesgos y molestias al paciente.

En cambio, con el implante cerámico se evitaría repetir esas intervenciones, ya que la cerámica reemplazaría una sección del cráneo y quedaría permanentemente implantada.

En las pruebas realizadas por los expertos del Cinvestav se determinó que el implante permite el pase de 80 por ciento de las ondas del ultrasonido, con lo que se pudo comprobar que el implante cerámico puede utilizarse en tratamientos con esta tecnología.

“Medimos el campo acústico en agua producido por el transductor continuo de mediana potencia. Lo que hicimos fue medir la energía ultrasónica que pasaba a través de la cerámica y compararla con la energía total que emitía el transductor sin cerámica, y vimos que la transmisión fue del 80 por ciento, lo que significa que el implante permite pasar más energía ultrasónica que el cráneo humano, que se estima sólo permite pasar del dos al cuatro por ciento del ultrasonido”, expuso Gutiérrez Velasco.

Además, el egresado del Cinvestav comentó que los tejidos humanos tienen propiedades acústicas similares al agua, por lo que los resultados obtenidos permiten conocer las condiciones a las que se expondría el cerebro al aplicar el ultrasonido.

Con los resultados obtenidos por las instituciones mexicana y estadounidense se abre la posibilidad de estudiar de manera más adecuada tratamientos combinados aplicados directamente a la masa encefálica o usar marcadores luminosos que se inyecten al paciente para ser observados a través de la cerámica.

Hasta ahora los estudios sólo se han realizado a nivel laboratorio, por lo que el siguiente paso es probar la biocompatibilidad de la cerámica a largo plazo en animales; un trabajo al que se enfocará el líder del proyecto Guillermo Aguilar, investigador de la Universidad de California Riverside, que es donde se lleva a cabo el proyecto y que es la propietaria de la patente en trámite por el desarrollo.

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Atención a medios:                                  Imágenes disponibles en:

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