Implantes motorizados: el motor EC-13

Algunos pacientes que sufren de ascitis necesitan someterse a punciones periódicas para evacuar las cantidades excesivas de líquido que se acumulan en el abdomen. La empresa suiza Sequana Medical ha encontrado una solución y ha desarrollado un implante activo diseñado para regular la acumulación de líquido en la cavidad peritoneal. Los motores EC de maxon integrados en los dispositivos garantizan el buen funcionamiento de la bomba.

Se acabaron las punciones gracias al sistema ALFApump

La ascitis es la acumulación de grandes cantidades de líquido en la cavidad peritoneal. Normalmente basta un tratamiento con medicación y una dieta especial para eliminar el líquido. Sin embargo, este tratamiento no siempre surte efecto: en algunos pacientes pueden acumularse hasta dos litros de líquido al día, lo que requiere punciones periódicas.

Pero hay buenas noticias: la empresa suiza Sequana Medical ha desarrollado el ALFApump, un implante activo que simplifica la vida de estos pacientes. El sistema monitoriza el volumen de líquido en la cavidad peritoneal y lo bombea a la vejiga, desde donde se evacúa con la orina. El sistema está centrado alrededor del implante ALFApump y dos catéteres que van a la cavidad abdominal y a la vejiga. Está acompañado de un cargador externo, que carga la batería del implante ALFApump y se comunica con él.

Monitorización continua con un ordenador portátil

El consumo de energía de la bomba requiere una recarga periódica. Pero no es necesario enchufar nada: se produce simplemente a través de la piel del paciente. La monitorización continua se realiza mediante un ordenador portátil con el que el médico puede programar el implante para cada paciente y especificar con precisión la cantidad de líquido que debe bombearse a la vejiga.

El implante ALFApump se coloca entre la capa de grasa abdominal y el peritoneo, y está hecho de plástico biocompatible PEEK (polieteretercetona). Las condiciones que imperan en el cuerpo humano requieren motores especiales y una electrónica adaptada, ya que no se puede realizar una encapsulación sellada herméticamente cuando el material utilizado es el plástico.

Por ello, a la hora de seleccionar los materiales debe tenerse en cuenta la exposición permanente a la humedad y la alta concentración de sal. Además, debe garantizarse una temperatura constante de no más de 40 grados. Por ello, el implante se sella completamente para evitar la humedad ambiente, la electrónica está protegida por un recubrimiento adicional y el motor utilizado es brushless.

Alto par, incluso en funcionamiento normal

Un complejo sistema electrónico se ocupa del control de bajo nivel del motor, el control de la bomba, el procesamiento de las señales del sensor, la comunicación con el SmartCharger y la gestión de la batería. La bomba de engranajes no solo debe bombear el líquido, sino también el aire que pueda haber encerrado (p. ej., después de una operación). Por ello, es muy importante respetar tolerancias muy estrictas. Esto, a su vez, requiere un alto par, incluso durante el funcionamiento normal.

El funcionamiento se ve también dificultado por el hecho de que el líquido que debe evacuarse contiene altas cantidades de fibrina y proteína del plasma sanguíneo. Estas pueden coagularse fácilmente, lo que dificulta considerablemente el funcionamiento de la bomba. En el peor de los casos, la bomba puede quedar completamente bloqueada. Para evitar que esto ocurra, se recomienda poner la bomba brevemente en funcionamiento a intervalos regulares sin circulación de líquido.

El motor EC 13 de maxon, adaptado a los requisitos específicos del cliente, acciona los engranajes de la bomba ALFApump. El motor está equipado con sensores de efecto Hall que estabilizan su funcionamiento y lo hacen más fiable, especialmente a bajas velocidad y altos pares.

Dos procesadores para una máxima monitorización

El estátor del motor esterilizable dispone de un recubrimiento especial y el eje está hecho de materiales biocompatibles. Además, el eje debe estar diseñado con una geometría especial. El diseño compacto del motor EC 13, sus excelentes características de bajo ruido y vibraciones, y su baja emisión de calor hacen que sea especialmente adecuado para su uso en la tecnología médica.

Para incrementar la seguridad del paciente se utiliza un procesador específico para el control del motor. El procesador principal configura el controlador del motor para obtener el caudal deseado. El controlador del motor comprueba que los parámetros correspondientes sean válidos. Si, por ejemplo, hay una desviación con respecto a la duración admisible del funcionamiento de la bomba, el procesador principal desconecta la tensión del subsistema del motor. Gracias a su sistema con dos procesadores, es posible obtener una monitorización máxima durante el procedimiento de bombeo, lo que garantiza una óptima fiabilidad de funcionamiento y, con ello, también la seguridad del paciente.

El sistema motor utilizado

El motor EC 13 de maxon acciona los engranajes de la bomba del sistema ALFApump. El motor está equipado con sensores de efecto Hall que estabilizan su funcionamiento y lo hacen más fiable, especialmente a bajas velocidad y altos pares.

Las primeras dos operaciones comerciales para implantar un sistema de bombeo se realizaron en octubre del 2011 en Viena (Austria). De acuerdo con Markus Peck-Radosavljevic, director adjunto del departamento de gastroenterología y hepatología, ambas operaciones breves se completaron sin complicaciones. «Pienso que el sistema ALFApump constituye un verdadero avance en el tratamiento de la ascitis. Los pacientes pueden llevar una vida más sencilla, ya que no necesitan ir al hospital para someterse al duro procedimiento de evacuación», comenta Peck-Radosavljevic.