IMIM - Institut Hospital del Mar d'Investigacions Mèdiques

Terapias de hipertermia localizada Fernando Burdío

 El objetivo primordial del grupo es la producción científica y la innovación tecnológica en el campo de las aplicaciones de las corrientes de alta frecuencia en la generación de calor en tejidos biológicos, orientada a la destrucción celular local, mínimamente invasiva, de tejidos patológicos, muy especialmente (aunque no exclusivamente) de neoplasias humanas. En los últimos años hemos llevado a cabo actividades de investigación aplicada, desarrollo tecnológico, e investigación clínica en el área de la bioingeniería.

Esto ha sido posible gracias a un esquema de cooperación científica potente basado en la coordinación entre investigadores altamente cualificados de diferentes instituciones, en concreto, investigadores médico-quirúrgicos que desarrollan actividad asistencial en el Consorci Mar Parc de Salut de Barcelona (PSMAR), investigadores veterinarios de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) que desarrollan estudios quirúrgicos basados en modelo animal, e investigadores con perfil de ingeniería que aportan modelos matemáticos (analíticos y numéricos) y experimentación de banco (ex vivo, in vitro) para el estudio de técnicas ablativas basadas en radiofrecuencia y microondas (Universitat Politècnica de València) y pulsos de alto voltaje para electroporación (Universitat Pompeu Fabra).

Todos los integrantes tienen experiencia previa en la planificación y ejecución de proyectos de investigación médica traslacional, es decir, orientados al reto de la mejora de la salud humana mediante una orientación fuertemente multidisciplinar entre personal médico, veterinario y de ingeniería.

En particular, en los últimos años hemos completado estudios ambiciosos, relevantes y de gran complejidad, entre los que destacan:

  1. Desarrollo desde la prueba de concepto a la puesta en el mercado de un dispositivo basado en corrientes de radiofrecuencia (RF) para la resección quirúrgica de órganos blandos que permite reducir la pérdida de sangre durante la transección. Tras estudios de modelado por computador, banco de pruebas, estudios pre-clínicos en modelo animal, y ensayos clínicos, la tecnología es actualmente explotada por la spin-off Apeiron Medical con el nombre de Coolinside® (http://www.metablate.com/our_results.html). Se obtuvo el marcado CE de este desarrollo tras concluir en el año 2010 el ensayo clínico sobre 36 pacientes afectos de metástasis hepáticas en los cuales se empleó este dispositivo como único sistema de hemostasia durante la hepatectomía. Actualmente este dispositivo está en el mercado (más de 120 pacientes de varios hospitales ya se han beneficiado de esta tecnología). Este proyecto de traslación clínica desde la prueba de concepto a la práctica clínica habitual obtuvo el Premio Nacional de Cirugía en el año 2011 y el premio Lino Torre en excelencia de investigación quirúrgica del mismo año.
  2. Desarrollo de un aplicador de energía de RF para la ablación focal de tumores hepáticos. Se trata de un electrodo cool-wet con infusión de suero hipersalino a distancia, el cual permite la creación de lesiones térmicas más grandes y esféricas que las logradas con los aplicadores Cool-tip convencionales. Permite por lo tanto el tratamiento de tumores más grandes. Nuestro grupo concibió este nuevo dispositivo, y tras estudios pre-clínicos en modelo animal, hemos completado recientemente la Fase I del ensayo clínico (22 pacientes), con resultados prometedores. Actualmente estamos desarrollando la Fase II. Esta experiencia en la aplicación clínica mediante ensayos clínicos con pacientes reales en ablación hepática nos ha permitido también el estudio de la técnica de ablación por radiofrecuencia en órganos en los que se tiene una experiencia clínica muy limitada. En este caso se está desarrollando en el Hospital de Bellvitge un ensayo clínico en el que se está evaluando la eficacia de esta técnica en tumores de mama malignos (ver proyecto correspondiente). A raíz de esta experiencia con electrodos cool-wet,  estamos preparando una propuesta de proyecto europeo con el título "High performance computing for patient specific numerical modeling of radiofrequency ablation with cool-wet electrodes" dentro del programa EU-Brazil Research and Development Cooperation in Advanced Cyber Infraestructure (Topic: High performance Comnputing -HPC-, EUB-2-2015), y que es liderado por el grupo del Dr. Ni Yicheng (Katholieke Universiteir Leuven, Belgium).
  3. Desarrollo de modelos matemáticos para el estudios de técnicas de calentamiento por RF en diferentes campos como la ablación de arritmias cardiacas, ablación focal de tumores, ablación de terminaciones nerviosas para el tratamiento del dolor, o cirugía refractiva para la corrección de defectos visuales. Algunos de estos modelos ha sido desarrollados en colaboración con industrias del sector de las tecnologías médicas, y han aportado conocimiento sobre los principios físicos que subyacen en estas técnicas. En particular, hemos trabajado recientemente con la compañía CIRCA (Colorado, USA) en el desarrollo de modelos matemáticos para el estudio del impacto de las sondas termométricas esofagales durante la ablación por RF de la fibrilación auricular. También hemos desarrollado junto con la compañía Neurotherm Spain (Barcelona, España) modelos matemáticos para el estudio de los campos eléctricos y térmicos en tejido neuronal durante la aplicación de RF pulsada para el tratamiento del dolor.
  4. Desarrollo de técnicas basadas en impedancia eléctrica para la monitorización y visualización 3D de terapias basadas en electroporación.
  5. Desarrollo de técnicas basadas en geles conductores para optimizar la distribución del campo eléctrico en terapias basadas en electroporación.
  6. Aun no siendo propiamente un logro científico, la creación en 2010 por parte de la mayoría de los investigadores de Apeiron Medical S.L., spin-off de la Universitat Politècnica de València, fue un paso adelante para lograr que algunos de los resultados pudieran transformarse en productos competitivos. Actualmente Apeiron Medical explota dos de las patentes derivadas de resultados previos de investigación (www.apeironmedical.com).

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