Bomba inalámbrica podría prevenir complicaciones quirúrgicas en personas nacidas con defectos cardíacos graves

Investigadores del Colegio de Medicina de Penn State (Hershey, PA, EUA) están diseñando una bomba inalámbrica que actuará como el ventrículo derecho que falta en ciertas personas que nacen con defectos cardíacos. Algunos bebés nacen con un solo ventrículo funcional debido a defectos cardíacos congénitos. La sangre sin oxígeno normalmente regresa al corazón para ser transportada a los pulmones en busca de oxígeno a través del ventrículo derecho. Sin embargo, en pacientes que nacen con un solo ventrículo, los cirujanos realizan un procedimiento de Fontan, donde la sangre desoxigenada pasa por alto el corazón y fluye directamente a los pulmones para recibir oxígeno antes de regresar al corazón para ser bombeada al resto del cuerpo por el único ventrículo.

Las tasas de supervivencia de los bebés que reciben el procedimiento de Fontan han mejorado en las últimas décadas, pero a medida que estos pacientes envejecen y se convierten en adultos jóvenes, pueden experimentar complicaciones graves que afectan su calidad de vida, como retención de líquidos, hinchazón, gasto cardíaco anormal e insuficiencia hepática. Los investigadores de Penn ahora están trabajando para desarrollar un dispositivo que esperan ayude a prevenir estas complicaciones y han recibido más de 4 millones de dólares del Comando de Investigación y Desarrollo del Ejército de EUA para diseñar la bomba inalámbrica. Según los investigadores, el trasplante de corazón es una mala opción debido a los corazones de donantes limitados y las cirugías y transfusiones de sangre anteriores que producen anticuerpos contra el tejido del donante.

Aunque los dispositivos de asistencia del ventrículo izquierdo están disponibles para soporte a largo plazo en pacientes con insuficiencia ventricular izquierda, actualmente no hay dispositivos disponibles para soporte a largo plazo o reemplazo del ventrículo derecho. Según los investigadores, las bombas actualmente disponibles tienen cables eléctricos que atraviesan la piel, lo que no es ideal para el uso a largo plazo y presenta un riesgo de infección. El equipo visualiza un sistema completamente inalámbrico, basado en un sistema que diseñaron para bombas pulsátiles que se probó con éxito en pacientes. El equipo completó la primera fase del proyecto, que incluyó la ingeniería y el diseño de la pequeña bomba.

Dado que la sangre es un líquido único con propiedades especiales, realizaron una serie de pruebas para ver si el dispositivo podía mover la sangre de manera efectiva y también cómo la sangre interactuaba con la superficie de la bomba, para evitar la coagulación u otros problemas de salud. Según los investigadores, si bien los implantes iniciales en estudios con animales mostraron buenos resultados en cuanto a seguridad y eficacia, aún queda más trabajo por hacer. La próxima fase del proyecto se centrará en desarrollar un controlador inalámbrico implantable para la bomba, que requerirá pruebas adicionales. Aunque pasarán años antes de que el dispositivo esté listo para las pruebas clínicas en seres humanos, el equipo se mantiene optimista sobre el progreso.

“Encontrar soluciones a largo plazo para estos pacientes es fundamental”, dijo William Weiss, profesor de Cirugía Howard E. Morgan en la División de Ingeniería Biomédica Aplicada de la Facultad de Medicina, quien dirige un proyecto para desarrollar la bomba inalámbrica. “Visualizamos un dispositivo que esencialmente actúa como el ventrículo derecho y bombeará sangre a los pulmones para recibir oxígeno y expulsar dióxido de carbono”.

“Si tenemos éxito, miles de pacientes mayores de Fontan tendrán una nueva opción que podría durar 10 años o más”, agregó Weiss.

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Colegio de Medicina de Penn State