Clases Sergi Flashcards
Sistema Nervioso Central (def. y función)
Red de neuronas cuya característica es generar, modular y transmitir información entre diferentes partes del cuerpo humano.
Regula funciones vitales del cuerpo.
Partes Sist. Nervioso Central
Cerebro y Médula Espinal
Enfermedades neurológicas (def.)
Representan el grupo de patologías con importantes repercusiones sociales y económicas.
La lesión del sistema nervioso central daña estructuras o tejidos del encéfalo y médula espinal, impidiendo su correcta función.
Enfermedad que afectan al cerebro (5)
Ictus, Parkinson, Parálisis cerebral, Esclerosis Múltiple y Traumatismos craneoencefálicos
Ingeniería de la rehabilitación (def.)
Uso de la ciencia y principios de ingeniería para desarrollar soluciones y dispositivos tecnológicos para asistir a personas con patologías neurológicas, y ayudar a la recuperación de las funciones físicas y cognitivas perdidas por la enfermedad o la lesión
5 Aplicaciones de la Bioingeniería en Pat. Neurológicas
- Desarrollo y mejora de las técnicas de neuroimagen (TAC / RM)
- Interfaces entre el cerebro y la computadora (ICC)
- Estimulación cerebral profunda (DBS)
- Ingeniería de tejidos y regeneración neural
- Modelo computacional y simulaciones
Desarrollo y mejora de las técnicas de neuroimagen (TAC / RM) (def.)
Desarrollo algoritmos para segmento automático y específico tejido del cerebro con fin de mejorar la localización de estructuras difusas, pequeñas y profundas del cerebro.
Interfaces entre el cerebro y la computadora (ICC) (def.)
Traducir señales cerebrales y ondas en acción deseada para recuperar la función
Invasiva. Implantación electrodos, aumenta la precisión, corteza cerebral + áreas control motor. Parkinson.
No invasiva. Métodos externos, cuero cabelludo o EEG (dispositivos de electroencefalografía)
Estimulación cerebral profunda (DBS) (def.)
Implante electrodos (grafeno) dentro de ciertas áreas del cerebro. Impulsos eléctricos que regulan impulsos anormales. Se controla mediante dispositivo similar al marcapasos (parte superior del tórax, por debajo de la piel).
Ingeniería de tejidos y regeneración neural (def.)
Combinación de andamios, células y moléculas biológicas activas para crear tejidos funcionales.
Impresión 3D de tejidos y órganos
Reprogramación celular (posibilidad de generar cualquier célula del cuerpo humano)
Desarrollo de biomateriales. Materiales biológicos (piel o sangre) para restaurar tejidos u órganos vivos y sus funciones.
Modelo computacional y simulaciones (def.)
Computadoras para simular y estudiar sistemas complejos. Experimentos simulados. Ejemplo: Seguimientos de enfermedades infecciosas, apoyo decisión clínica y predicción de efectos secundarios de los fármacos.
Patología Vascular SNC (def.)
Eventos producidos en arterias o venas que afectan vasos sanguíneos y suministro de sangre cerebral (se produce un tapón o se rompe). Origen cerebral o cardíaco. Trombo o hemorragia.
Ictus o accidente vascular cerebral (características)
Disfunción neurológica, +24 horas (si es de menos de 24 horas se le llama accidente transitorio), origen isquémico (85%) o hemorrágico, causada por trastorno circulatorio cerebral alterando transitoria o definitivamente la función del encéfalo. A nivel mundial, 2a causa de muerte, en España la 1a causa de muerte en mujeres, 1a causa de discapacidad.
2 tipos de Ictus + características
Isquémico (tiene más solución). Disminución aporte sanguíneo. Acumulo place grasa arterial o de 1 trombo.
Hemorrágico. Extravasación de sangre dentro del encéfalo por rotura de un vaso.
Manifestaciones clínicas Ictus
Pérdida de fuerza y/o sensibilidad, adormecimiento o debilidad rara, brazo o pierna (especialmente en un lado del cuerpo), problemas del habla o compresión, caminar, alteraciones visuales.
Diagnóstico Ictus
TC o RM (tipo ictus, localización y estado lesión cerebral, valoración tejido cerebral en riesgo [útil para tratamiento])
Tratamientos Ictus en Fase Aguda (antes 4 horas)
Tratamiento farmacológico. Fármacos fibrinolíticos (vía venosa a veces arterial)
Tratamiento quirúrgico. Extirpar placa ateroma formada o dilatar arteria
Función de la Bioingeniería en Ictus
Neuroprótesis, realidad virtual, sillas de ruedas motorizadas, exoesqueletos.
Realidad virtual. Sistema que consta de un software y una cámara que registra movimientos y posiciones. Pacientes trabajan en diferentes escenas y situaciones.
Después del tratamiento quirúrgico del Ictus, ¿qué tratamientos hay y en qué consisten?
Tratamiento neurorrehabilitación. Recuperar funciones neurológicas perdidas o disminuidas. Aprovechar la plasticidad cerebral.
Tratamiento intensivo (+++ resultados). El 60-70% recupera la marcha y el 50% la audición.
Exoesqueletos
Dispositivos externos portatiles con objetivo de sostener (?). Ayudan a mejorar la movilidad.
Dos tipos Exoesqueletos (a nivel clínico)
Activos. Partes móviles accionadas por motores eléctricos o neumáticos para ayudar en movimientos. Aumenta la capacidad física y disminuye la fatiga.
Pasivos. Sin aporte externo de energía que mueva las partes. Reajusta la carga física.
Clasificación Exoesqueletos según Localización (4)
- Exoesqueleto Tren Superior - Soportar peso de herramientas y brazos, en especial para los que están por encima de hombros. Algunos de ellos son específicos para las manos.
- Ex. Tren Inferior - Mejoran desempeño de piernas o permiten apoyo continuado
- Ex. Cuerpo Entero - Capacidades tren superior e inferior
- Ex. Espalda - Protección y soporte
Traumatismos craneoencefálicos (def. + características)
Lesión física o deterioro funcional del contenido craneal secundario un intercambio brusco de energía mecánica.
Alta incidencia. 200-300 / 100.000
16 - 25 años
1a causa muerte en personas menores de 25 años
2 tipos lesiones traumatismos craneoencefálicos
- Lesión primaria o impacto. Por impacto y mecanismos aceleración-desaceleración. Movimiento relativo del encéfalo.
- Lesiones secundarias o complicaciones. Hematomas y hemorragias intracraneales, edema, lesión isquémica e infecciones. Manifestación + tardía.
Diagnóstico Traumatismos Craneoencefálicos
TAC
Manifestaciones clínicas Traumatismos Craneoencefálicos
Ansiedad / irritabilidad, cambios en estado mental, incontinencia urinaria o disfunción intestinal, hemiparesia o tetraparesia, cambios en conducta o personalidad, cambios en la capacidad visual, ataxia, pérdida tono muscular / espasticidad, alteración conciencia
Tratamiento ABCDE (Traumatismos Craneoencefálicos)
A. Airway
B. Breathing
C. Circulación y control de la hemorragia
D. Disability (estado neurológico —> Neurorehabilitación)
E. Exposure
Bioing. en Traumatismos Craneoencefálicos
Busca mejorar la actividad cerebral.
Las células madre buscan acelerar procesos de curación de tejidos lesionados.
Busca una medicina personalizada
Parálisis Cerebral (características)
Alteraciones permanentes→ atribuidas a alteraciones NO progresivas durante el desarrollo cerebral de un niño.
Causa más frecuente de discapacidad motora en niños. Estas son causas que han ocurrido antes de los dos años.
Se puede detectar en niños de 3-4 meses
Factores de riesgo Parálisis Cerebral
Prenatal, perinatal, postnatal
¿Cómo se llama escala que evalúa nivel consciencia después de un TCE?
Escala de Glasgow
Causas Parálisis Cerebral (4)
Accidentes cerebrovasculares espontáneos
Mal desarrollo
Hipoxia
Complicaciones de parto
Síntomas clínicos Parálisis Cerebral
Ataxia (no hay coordinación muscular) Espasticidad Reflejos más fuertes de lo normal Debilidad en extremidades
¿A qué patología corresponde la Gross Motor Function Scale?
A la Parálisis Cerebral (va de nivel I a V)
Una solución para la Parálisis Cerebral?
Ottobock. Mejora la movilidad y función motora.
Parkinson (Trastornos Extrapiramidales) (def. + características)
Enfermedad neurodegenerativa progresiva crónica.
Se debe a pérdida de neuronas de dopamina y diversas áreas cerebrales.
Neuronas mueren en sustancia negra→ pierdes dopamina→ pierdes el sueño/memoria/control del mov→ de mal a peor
Signos motores Parkinson
Temblor en reposo
Rigidez
Inestabilidad postural
Bradicinesia→ mov. se vuelven más lentos→ es el más indicativo
¿Qué escala se utiliza para valorar el Parkinson?
Escala Hoehn-Yahr→ mayor número→ peor se encuentra el paciente
Tratamiento Parkinson (abordaje terapéutico)
Levodopa (fabrica +dopamina)
Neurorehabilitacion: 1) Logopedia 2) Psicologia 3) Terapia ocupacional
Tipos de terapia en Parkinson
1) Ultrasonido de alta intensidad→ núcleo subtalámico→ ahí se encuentra lesión de Parkinson
2) Neuroestimulación
Enfermedades Desmielinizantes (def.)
Enfermedad autoinmune donde el cuerpo detecta las vainas de mielina como externas y las destruye.
Causas / Factores y Signos EM
Causas - Tabaco, infecciones virales, herpes (virus), genética.
Signos - Trastornos visuales, trastornos sensitivos, síntomas motores y cognitivos
Síntoma - Fatiga
Tipos EM (4)
a) Esclerosis múltiple recurrente (85% de personas). Ataques claramente definidos de empeoramiento (recidivas) i) Periodos de recuperación parcial o completos durante los que no se produce progresión.
b) Esclerosis múltiple (EM) primaria progresiva: empeoramiento gradual. Mejoras menores temporales y mesetas ocasionales.
c) EM secundaria progresiva: peor tipo, empeora gradualmente sin brotes ocasionales, mesetas, recuperaciones menores.
d) EM progresiva recurrente: no hay remisiones, ataques ocasionales, son recidivas con deterioro.
Diagnóstico EM + Evaluación clínica
1) Kurtzke: sabes las zonas lesionadas
2) McDonald: Da info de los brotes que ha tenido la persona
3) RM→ más sensible
4) LCR
5) Potenciales evocados
Propuestas Bioing. a la EM
- exoesqueletos (extremidades inferiores)
- malla sensorial (estabilidad, permite marcha, desarrolla tono postural (musculatura), manejo de la fatiga y mejora condición física )
Tumores SNC (def. + características)
Conjunto células anormales en tejidos encéfalo o médula espinal.
factores riesgo (2040 50%, alcohol, dieta, tabaco)
¿Dónde se ubican los tumores de SNC?
cerebro, cerebelo, tronco encefalo, menos frecuente en médula
¿Porqué es difícil acceder al tronco del encéfalo?
El tronco encéfalo se encarga de procesos autónomos del cuerpo, y es muy difícil llegar por cirugía
Clínica Tumores SNC (cómo afecta dependiendo zona)
- Tumor en zona anterior cabeza (problemas conducta, movimientos voluntarios)
- Parte occipital (problemas visuales / estos tumores son sigilosos (problemas en diagnóstico)
Grados Tumor (4)
grado 1 (bajo), se pueden extirpar
grado 2, se pueden expandir o volver a reproducir
grado 3, multiplica muy rápido
grado 4, no se puede extirpar y se pueden multiplicar muy rápido
Propuestas Bioing, Tumores SNC
- dispositivo de cultivo en 3d
- aplicación láser (vigilar con temperatura)
- terapia car-t (extraen celulas paciente, extraen celulas t, se le implanta natural killers(car), multiplican, inyectar al paciente para matar tumor)
Dos enfermedades neuromusculares
Miastenia gravis
Duchenne
Miastenia Gravis (características)
No hay unión entre neurona y músculo (sinapsis no ocurre)
Origen inmune
Se caracteriza por debilidad y fatiga muscular
Cuando hay actividad física empeora, y mejora en reposo
Manifestaciones clínicas Miastenia Gravis
Fatiga y debilidad muscular en todas partes cuerpo (ptosis ocular, disfagia, diplopia, disartria)
Bioing. en Miastenia Gravis
- Armeo senso (movilidad eess, mejora circulacion y esquema motor)
- Armeo spring (trabajo cognitivo, habilidades motoras)
- Vital stim (mejora disfagia (tragar))
¿A qué patologia corresponde el signo de Gowers?
Duchenne.
Rehabilitación de Duchenne
Fisio respiratorio (+ importante)
Movilidad articular y trabajo muscular
Reeducación marcha
Bioing. en Duchenne
- Muscle-on-a-chip (dispositivos de microfluidos que integran tejidos funcionales del músculo esquelético)
- Exoesqueleto upm (completo)
¿Cuál es la forma de demencia más común?
Alzheimer
Alzheimer (características)
Acumulación de beta-amiloide
No llegan nutrientes al cerebro
Desarrollo + joven de la enfermedad = más grave
Bioing. en Alzheimer
Sistemas biomiméticos (mantenimiento unidad funcional órgano vivo 3d)
¿Es la ELA progresiva?
Sí, y afecta a todos los músculos del cuerpo.
¿Es la ELA más frecuente en mujeres?
No, la ELA es más frecuente en hombres y la EM en mujeres.
Principal diferencia entre EM y ELA
ELA no da problemas sensitivos (es una enfermedad que afecta a la neurona motora)
Causas ELA
1/10 defecto genético, las causas se desconoce en mayoría de los casos. 5%-10% afectados dentro de la misma familia.
La mayoría se hereda de manera autosómica dominante.
Síntoma ELA
Dificultad para caminar o actividades vida diaria (caidas), debilidad en extremidades, dificultad habla y tragar (disfagia), llanto, risa o bostezos intempestivos, cambios en pensamiento o comportamiento.
Diagnóstico (diferencial) ELA (cómo se diagnostica)
Presencia de afectación motoneurona inferior (cerebro) y superior (médula)
Ausencia de signos compatibles con otro proceso
¿Cuál es la escala diagnóstica de la ELA y qué mide?
ESCALA diagnóstica (ALSFRS-R). Mide variables de discapacidad clínicas de debilidad motora y bulbar.
Bioing. en ELA
- Microfluídica (se manipulan pequeñas cantidades de fluidos mediantes canales para estudiar respuesta a diferentes estímulos [eléctricos o fármacos]) / Optogenética (combina genética y óptica para controlar actividad neuronal)
- Implantes neuronales —> LAB-ON-A-CHIP. Permite poner en un mismo dispositivo dos tipos de células (neuronales y musculares) y modular actividad mediante estímulos de luz. Entender mejor los mecanismos subyacentes a las lesiones de motoneuronas.
Enfermedad de Hungtington (def. + características)
Enfermedad hereditaria degenerativa y progresiva, resulta en desgaste de las células nerviosas (neuronas) en algunas áreas del cerebro.
Síntomas aparecen entre 35 y 44 años.
Causas Enfermedad Hungtington
Causado por mutación en gen HTT y se hereda de forma autosómica dominante.
Afecta comportamiento (ganglios basales), cognitivo, motor (corea [movimientos involuntarios])
Diagnóstico Hungtington
Prueba genética para identificar número de la repetición en secuencia GAG en el gen HTT.
Bioing. en Hungtington
- Estimulación cerebral profunda. intentar reducir movimientos involuntarios.
- Terapia celular. utilizar células paciente para mejorar funcionamiento neuronas (liberan factores dentro del cerebro).
¿Se utilizaría exoesqueletos en Hungtington?
No, es una chorrada
Ataxia de Friedreich (def. + características)
Enfermedad hereditaria (autosómica dominante) poco frecuente, daño progresivo y permanente sistema nervioso y problemas de movimiento.
Comienza en infancia y lleva a una alteración de la coordinación muscular (ataxia) que empeora con el tiempo.
De 10 a 20 años después aparición primeros síntomas, la persona está confinada a una silla de ruedas.
Síntomas aparecen entre los 5 y 15 años. (corazón más grande de lo normal). Escoliosis/ Pie cavo.
Diagnóstico Ataxia de Friedreich
Electromiografía (EMG), estudios conducción eléctrica, electrocardiograma, ecocardiograma, pruebas santes (busca niveles elevados glucosa y niveles vitamina E), resonancia magnética o tomografía computarizada. Las pruebas genéticas ahora proporcionan diagnóstico concluyente (gen etiquetado FXN)
Bioing. en Ataxia de F.
Células madre —> derivarse de la piel o células sanguíneas y activarse para convertirse en otro tipo de células
Meningitis (def. + características)
Itis (inflamación) / Men (meninges sistema nervioso central)
Duramadre, aracnoides, piamadre (protegen cerebro)
Inflamación membranas (meninges) que rodean cerebro y médula espinal
Más problemas en espacio subaracnoideo (aracnoides y piamadre) hay líquido subfaloraquidio
Síntomas Meningitis
Problemas sueño, mareos, seizures (ataque epiléptico)… Aumenta presión dentro del cráneo
Diagnóstico Meningitis
Se extrae líquido subfaloraquidio (lumbar) (si hay GSF white blood cells es que sí)
Bioing. en Meningitis
Neosonics (infant meningitis). Desde el cerebro
¿Qué dos estructuras forman el sistema nervioso central?
Médula y encéfalo
¿Qué dos tipos de sistema nervioso central podemos encontrar?
Central y Periférico
¿Qué estructuras o técnicas se están desarrollando gracias a algoritmos para poder mejorar la localización de estructuras difusas, pequeñas y profundas del cerebro?
Desarrollo y mejora de las técnicas de neuroimagen (TAC, RM, Radiografía)
¿Cuál es la diferencia principal entre una interfaz cerebro computadora invasiva y una no invasiva?
A nivel invasivo, se coloca electrodo dentro del cerebro, no invasiva a nivel superficial (casco)
Signos o síntomas repentinos que podemos encontrar en una persona que está sufriendo un ictus.
Pérdida de fuerza y/o sensibilidad, adormecimiento o debilidad rara, brazo o pierna (especialmente en un lado del cuerpo), problemas del habla o compresión, caminar, alteraciones visuales.
En cuánto al tratamiento en neurorehabilitación, cuál es la cierta?
- Buscamos aprovechar plasticidad cerebral
- El retraso en inicio del tratamiento se asocia con mayor mejoría (…)
Buscamos aprovechar plasticidad cerebral
Dime 3 dispositivos que se pueden aplicar desde la bioingeniería en una persona que ha sufrido un ictus, que permita mejorar funciones motoras y reducir espasticidad.
Realidad virtual, exoesqueleto, neuroprótesis
Diferencias entre exoesqueleto activo y pasivo.
El activo tiene motor para iniciar el movimiento, el pasivo no
¿En qué patologías utilizamos exoesqueleto de cuerpo entero?
ELA, EM, Parálisis cerebral, Duchenne, cualquiera que no tenga control del tronco
¿Población con más incidencia de traumatismos craneoencefálicos ?
Jóvenes
Diferencias entre lesiones primarias y secundarias.
Las lesiones primarias son las que suceden en el monento del impscto, las segundas son derivadas (en el tiempo)
3 signos clínicos después de haber sufrido un TCE.
Pérdidas de fuerza y masa muscular, pérdida equilibrio, pérdida coordinación
¿Cuál es la función principal de biomateriales o implantes cerebrales?
Protección y sostén (hueso)
Causas desarrollo parálisis cerebral en bebés.
Hipoxia (falta O2)
3 niveles riesgo PC
Prenatal, Neonatal y Posnatal
¿Qué tipo de enfermedad es el Parkinson?
Es un tipo de enfermedad neurológica.
Enfermedad neurodegenerativa en sustancia negra, (dopamina, neurotransmisor más afectado)
Factores de riesgo Parkinson
Edad, genético, medioambiental
Escala usada en Parkinson? Hoehn-yahr, gross motor function, escala daniels
Hoehn-Yahr
Los ultrasonidos de alta intensidad aplicados a nivel cerebral en personas afectadas de Parkinson, ¿que beneficios dan?
Restaurar neuronas afectadas
Reducir dosis levodopa y fármacos
Crear nuevos neuronas
Reducir dosis levodopa y fármacos
Características EM a nivel lesión
Enfermedad neurológica autoinmune y neurodegenerativa
Signos clínicos NO en EM.
Trastornos visuales (nervio óptico está recubierto por mielina)
Síntomas motores y físicos
Parálisis facial
Parálisis facial (sí en ictus y miestenia gravis)
Tipo EM que presenta mayor afectación en personas que sufren enfermedad
Primaria Progresiva
Dispositivos para mejorar equilibrio, control postural e intentar reducir fatiga en enfermedades desmielinizantes
Exoesqueleto y Malla sensorial
¿En que se basaba la terapia de células CAR-T que se utiliza para atacar a las células cancerígenas?
Se extrae células del paciente, modificando genéticamente y al introducirla que ataque al cáncer.
¿A qué gen afecta la Duchenne?
Al gen que codifica la distrofia
¿Población a la que afecta Duchenne?
Pediátrica
Las manifestaciones que NO encontramos en Duchenne.
Motora, respiratoria, cardíaca, cognitiva, visual
Visual
Signo característico de la enfermedad en el vídeo de Duchenne
Signo de Gowers
¿Qué se realizaba a nivel de bioing cuando se hablaba de muscle-on-a-chip?
Extracción fibra muscular, y aplicar fármacos o similar para observar respuesta
Nivel diagnóstico Alzheimer, cuál NO entra.
Pruebas diagnóstico imágenes por médula
Pruebas estado mental
Neuropsicológicas
Análisis laboratorio
Entrevistas cercanos
Pruebas diagnóstico imágenes por médula (mejor cerebro)
Afirmaciones sobre órgano en un chip. (Alzheimer)
Permite combinar tejido muscular con tejido nervioso para observar cambios a nivel microscópico
Fabricados con el fin de replicar aspectos importantes de un órgano
Busca lograr el mantenimiento unidad funcional de un músculo en 3D.
Fabricados con el fin de replicar aspectos importantes de un órgano
A nivel genético, ¿cómo se hereda la ELA?
Autosómica dominante
Diferencia entre EM y ELA
EM (lesión motora y sensitiva) y ELA (lesión neurona motora)
¿Qué se busca en bioing cuando se empieza a estudiar con dispositivos lab-on-a-chip?
Juntar tejido muscular y nervioso para ver a nivel micro como responde a diferentes estímulos (unión neuromuscular)
Férulas (def.)
Ortesis temporal. Sirve para inmovilizar, enderezar, sostener, movilizar una articulación determinada. Consigue movilización relativamente rígida.
Objetivos / Funciones Férulas (6)
- Reducción fuerzas o carga axial (descargarlo, estabilizar, fijar, proteger o mantenerlo en posición específica)
- Modificación movimientos corporales (cambiar, controlarlos, resginstrir e incluso inmovilizarlos con finalidad de mantener, enderezar o corregir deformidad)
- Estabilización o protección
- Asistencia o facilitación de movimiento
- Realineación o mantenimiento postural (prevenir, mantener o corregir deformidad)
- Prevención y corrección deformidades
Tipos Férulas (2) + funciones
Estáticas. Posicionar adecuadamente la zona a tratar, sin permitir movimiento pero manteniendo determinada postura (hueso).
Dinámicas. Buscan mejorar funcionalidad y ayudan al movimiento de la zona.
Férulas Patología Neurológica (def.)
Dispositivos médicos externos que reducen y limitan la progresión de posturas álgicas o lesivas, indicadas para llevar la articulación a una posición de reposo y funcional. Ej. Ictus, TCE, PC. Puede producir dolor.
Férulas Antiequinas
Personas con afectación de la dorsiflexión del pie. Es una ortesis que ayuda a levantar el empeine, ayudando a prevenir caídas y que la marcha de la persona sea más segura.
Férulas 3D
Mucho más versátiles, “económicas” y livianas. Fácilmente desmontable, rehabilitación más temprana. En muchos casos se puede continuar con la rehabilitación con la férula puesta.
Prótesis (def.)
Dispositivos de extensión adaptable al organismo que reemplaza
Objetivos Prótesis (3)
- Funcionales. Desarrollar la función o funciones que han quedado limitadas debido a la amputación propiamente dicha
- Estéticos. Restituir el aspecto corporal externo que se pierde debido a la amputación, intentando que la prótesis quede lo más integrado posible dentro morfología normal paciente
- Psicológicos. Máximo restablecimiento de la imagen corporal, con la finalidad de superar los sentimientos de pérdida del esquema corporal y las inseguridades en la relación con los demás.
Tipos Prótesis (2) + Funciones
- Endoprótesis. Requieren cirugía para su colocación. Reemplazan una parte anatómica y suelen estar fabricadas con aleaciones metálicas, por ejemplo una prótesis total o parcial de cadera o rodilla.
- Exoprótesis. Se ubican en la zona exterior. Pueden ser retiradas y nuevamente colocadas por el paciente. Sustituyen parcial o totalmente un miembro o segmento del cuerpo.
¿Qué polímero se utiliza como biomaterial en endoprótesis?
Polietileno. Tiene ventaja que posee altas prestaciones mecánicas: resistencia a fatiga, baja fricción, alta tenacidad y autolubricación.
Prótesis Biónicas
Carísimas. Evolución tecnológica de las prótesis tecnológicas. Sustituyen partes de nuestro cuerpo externas y además imitan sus movimientos naturales para dotar a la persona de mucha independencia. Funcionan utilizando sensores y procesadores que recogen impulsos nerviosos y los interpreta mediante movimientos.
Hay de piernas, manos, brazos y de rodilla para abajo.
Pros y Cons Bioing. + IA
Pros: Análisis de datos
Cons: Debate ético
Bioing, + IA (qué son y cómo funcionan?
Sistemas de software (y hardware), diseñados por humanos que frente a objetivo complejo, actúan en dimensión física o digital.
Perciben entorno, mediante adquisición e interpretación datos estructurados o no. Racionando sobre el conocimiento, procesando información derivada de estos datos y tomando mejores acciones para conseguir el objetivo dado.
¿Cómo se asocia Bioing. y IA? (8)
- Utilizar tecnologías de minería de textos para extraer información sobre biomateriales.
- Adaptar la idoneidad de las enzimas para producción farmacéutica o de biocombustibles.
- Desarrollar modelos predictivos para diagnosticar enfermedades, predecir resultados de tratamientos y mejorar la toma de decisiones clínicas.
- Interfaces multimodales
- Reconocimiento de los patrones e imágenes digitales de órganos humanos (estómago, hígado, vesícula biliar, etc …)
- Reconocimiento de patrones de señales biomédicas (electrocardiogramas, encefalogramas, etc …)
- Robótica asistencial. Investigación y desarrollo de nuevas aplicaciones de dispositivos robóticos de asistencia en el entorno doméstico para ayudar a personas mayores o con diversidad funcional.
- Tecnologías médicas. Diseño de sistemas tecnológicos para la medicina que faciliten la optimización de los procesos y protección de los profesionales sanitarios.
BIOING + IA. Utilizar tecnologías de minería de textos para extraer información sobre biomateriales. (def.)
Puede incrementar la capacidad de extraer información de diferentes textos sobre biomateriales ya publicados.
Las herramientas de aprendizaje profundo pueden servir para trazar conexiones entre la información ya corroborada y proponer nuevas soluciones.
Revelar asociaciones previamente no consideradas entre atributos de materiales y respuestas biológicas y ayudar al diseño y descubrimiento de nuevos biomateriales.
BIOING + IA Adaptar la idoneidad de las enzimas para producción farmacéutica o de biocombustibles. (def.)
Ingeniería de enzimas
Cambiar disposición de los aminoácidos constituyentes de una proteína para conservar o incluso mejorar su funcionalidad en diferentes entornos. Este trabajo se realiza con muchos experimentos de ensayo y error.
Con la IA, podemos optimizar el proceso, acelerar y mejorar drásticamente el éxito de reconfigurar sustancialmente el modo de acción específico de una enzima, sin alterar fundamentalmente la función.
BIOING + IA Desarrollar modelos predictivos para diagnosticar enfermedades, predecir resultados de tratamientos y mejorar la toma de decisiones clínicas. (def.)
Machine learning: Uso de datos y algoritmos para imitar la forma en la que aprenden los humanos.
Algoritmos de ML pueden ser utilizados para analizar grandes conjuntos de datos biomédicos: imágenes médicas, registros de señales biológicas, datos genómicos, diagnosticar enfermedades, predecir resultados tratamientos, mejorar forma decisiones clínicas.
BIOING + IA. Interfaces multimodales (def.)
Capacidad de comunicarse entre personas y dispositivos de más de una forma al mismo tiempo. Permiten asistir al usuario proporcionándole más información o guía. (Ejemplo: rehabilitación / exoesqueleto / ChatGPT)
BIOING + IA. Reconocimiento de los patrones e imágenes digitales de órganos humanos (estómago, hígado, vesícula biliar, etc …) (def.)
En el campo del procesamiento e interpretación de imágenes para el diagnóstico, la IA ofrece algoritmos que mejoran la calidad y precisión del diagnóstico ya que los métodos de la IA son excelentes para reconocer automáticamente patrones complejos en los datos de imágenes, elimina ruidos en las imágenes ofreciendo mejor calidad y permite establecer modelos tridimensionales a partir de imágenes de pacientes concretos.
BIOING + IA. Reconocimiento de patrones de señales biomédicas (electrocardiogramas, encefalogramas, etc …)
SCORE-IA. La tecnología distingue entre registros de electroencefalogramas anormales y normales, y clasifica los registros irregulares en categorías específicas cruciales para toma de decisiones del paciente.
Aplicación de IA en medicina y cardiología se convierte en una gran aliada a la hora de tomar decisiones clínicas y hacer predicciones sobre la salud.
CARDIOLYSE. Determina con alta precisión la posición de los parámetros cardíacos y vitales en una escala que va de la base personal del paciente hasta la patología.
¿A qué aplicación de la IA en BIOING pertenecen el SCORE-IA y el CARDIOLYSE?
- Reconocimiento de patrones de señales biomédicas (electrocardiogramas, encefalogramas, etc …)
BIOING + IA. Robótica asistencial. Investigación y desarrollo de nuevas aplicaciones de dispositivos robóticos de asistencia en el entorno doméstico para ayudar a personas mayores o con diversidad funcional. (def.)
Plataforma de rehabilitación basada en juego a través de la Inteligencia Artificial y la robótica. El sistema permite adaptarse a las necesidades individuales de cada paciente, ofreciendo la posibilidad de trabajar componentes sensoriomotores, cognitivos y psicosociales.
Beneficios: mejorar la calidad de los tratamientos rehabilitadores, mayor intensificación, total personalización, aumento de la motivación
InRobics
BIOING + IA. Tecnologías médicas. Diseño de sistemas tecnológicos para la medicina que faciliten la optimización de los procesos y protección de los profesionales sanitarios. (def.)
Ayudar a los médicos a obtener muestras de sangre de manera rápida, segura y fiable, evitando complicaciones innecesarias y dolor en los pacientes. Detecta las venas por ultrasonido.
DA VINCI. Requiere en todos los casos la intervención y toma de decisiones de un profesional que actúe como operador humano para todas las acciones. Reproduce de manera intuitiva los movimientos que realiza el profesional. En operaciones, nos da una visión del campo operatorio amplificada hasta diez veces.
