En el marco de un proyecto de investigación internacional, el Dr. Brian Andrews de la Universidad de Oxford visitó la Facultad de Ingeniería, donde se reunió con el equipo de la Universidad de Concepción, liderado por el Dr. Pablo Aqueveque Navarro, académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica, con el objetivo de planificar las próximas etapas. Durante su estadía, efectuada el 28 y 29 de mayo, también efectuó una charla magistral a los estudiantes de pre y postgrado.
Esta colaboración entre la Universidad de Oxford, UK y la Universidad de Concepción comenzó gracias al proyecto Fondecyt Regular denominado “Powering biomedical implants over inductive links with energy adjustment to avoid cell damage produced by high temperature operation”, y actualmente continua gracias al proyecto ANID de Cooperación Internacional FOVI220205 denominado “Advanced surface electrodes: development and fabrication”. Este último proyecto consideró además, el desarrollo de investigación en conjunto y pasantías internacionales de estudiantes de postgrado de ambas instituciones.
El proyecto que comenzó el 2020 debió adaptarse a la situación del Covid, impulsando el desarrollo a través de simulaciones de estimuladores y electrodos en computadores, “lo que nos ha permitido crear nuevos diseños muy interesantes que hemos probado en simulación en computadoras y ahora tenemos que probarlo en pacientes”, explicó el Dr. Andrews, quien adelantó que de ser correctas dichas predicciones, estos electrodos permitirán profundizar en el interior del cuerpo para llegar a objetivos neuronales, “que hasta ahora no habíamos podido estimular y concentrar la estimulación para que no afecte a otras zonas. Y estamos utilizando nuevas tecnologías desarrolladas aquí (laboratorios de Ingeniería Civil Biomédica) para fabricar estos electrodos, pues debido a su complejidad, no se pueden comprar en cualquier sitio”, puntualizó.
De esta manera, se ha estado utilizando la tecnología de impresión 3D en la UdeC y algunos de los estudiantes participan en el desarrollo de la incorporación no sólo del electrodo, sino también de la electrónica en un parche flexible que se puede pegar en cualquier lugar que interese controlar. Se busca, por lo tanto, conseguir nuevo financiamiento para poder realizar el trabajo clínico. “Tenemos una propuesta ética para un estudio con estimulación del nervio sacro este verano. Y espero utilizar los nuevos electrodos y el nuevo estimulador, el que está basado en el sintetizador que el alumno de doctorado Rodrigo Osorio ha estado desarrollando”, comentó.
Cabe destacar que el dispositivo médico no es invasivo, es decir, se ubican sobre la piel del paciente. El primer ensayo clínico, por lo tanto, busca estimular los nervios sacros, que controlan la vejiga y el intestino, los cuales hasta ahora sólo se logra a través de implantes, lo que supone un riesgo quirúrgico, un gasto mayor. “La simulación sugiere que, con las frecuencias y las formas de onda, deberíamos ser capaces de llegar a los nervios desde la superficie de la piel. Así que la pregunta ahora es, ¿podemos? Y la primera prueba sería hacerlo poco a poco. Por el patrón de sensaciones y las contracciones que obtengamos, sabremos exactamente qué nervios estamos estimulando. Y luego vamos a apuntar a ver si podemos centrarnos en dos nervios que controlan la vejiga. Y si conseguimos la selectividad, podríamos centrarnos en el vaciado de la vejiga y las lesiones de la médula espinal, algo que hasta ahora sólo era posible con un implante”, explicó el especialista.
Se formó en el Reino Unido en Cibernética, Matemáticas, Física Instrumental, Sistemas de Control y Bioingeniería en las universidades de Reading, Sheffield y Strathclyde. Ha ocupado cargos académicos y clínicos en el Reino Unido, Estados Unidos y Canadá. En Canadá recibió el premio «Heritage Scientist» de la Alberta Heritage Foundation for Medical Research. Lleva mucho tiempo investigando sobre el movimiento humano, desde su tesis doctoral en 1972 en la Universidad de Strathclyde, que le llevó directamente al desarrollo del popular sistema de análisis del movimiento VICON.
Ha contribuido al campo de la Estimulación Eléctrica Funcional, conocido como FES por su sigla en inglés, siendo uno de los primeros en introducirlos en:
• Sistemas híbridos que combinan FES, ortesis y robótica para la marcha de parapléjicos, incluido el control de estados finitos y aprendizaje automático.
• Plantillas de calzado FSR multielemento, sensores MEM acelerómetros y giroscopios de velocidad para la detección de eventos de la marcha en tiempo real y variables de estado.
• Detección virtual de variables de estado para el control en tiempo real.
• Simulación del bloqueo selectivo en nervios periféricos.
• Neuromodulación para aumentar la capacidad de la vejiga neurógena (bladder button).
Recientemente además ha desarrollado el remo FES para proporcionar un nivel único de intensidad al entrenamiento cardiovascular y patrones de carga para mantener la salud ósea en la paraplejia. Actualmente está desarrollando la próxima generación del sistema FES, que se acercará más a la biomecánica y el rendimiento del remo normal en ergo-metros y en remos de competición, basándose en prototipos demostrados en los principales eventos internacionales de remo.
