Descripción del proyecto
La elevada presión intracraneal (ICP) y una dinámica anormal del líquido cerebroespinal (CSF) juegan un papel importante en el diagnóstico, morbilidad y mortalidad en diferentes patologías como las lesiones cerebrales traumáticas (TBI), hidrocefalia, tumores cerebrales, craneosinostosis o hemorragias cerebrales, entre otras. Tales condiciones afectan a recién nacidos, niños y adultos de todas las edades y sexos. En casos graves, como las TBI severas, la monitorización de la ICP se realiza mediante la colocación de sondas directamente en el cerebro a través de agujeros practicados en el cráneo. A pesar de los riesgos de esta práctica invasiva, este tipo de medición se realiza por los beneficios que reporta en la reducción de las lesiones cerebrales,ya que permite el correcto manejo de la ICP elevada para evitar la disminución del flujo sanguíneo en parte o la totalidad del cerebro y, por tanto, privarlo de oxígeno. Sin embargo, no siempre se puede monitorizar a todos los pacientes de forma fácil y segura. Desafortunadamente, las técnicas no invasivas para medir la ICP no han cumplido las expectativas, incluido el potencial para extender su uso a las diferentes etapas de las patologías mencionadas. Hay una clara necesidad clínica de mejorar la tecnología para la detección y manejo personalizado de pacientes neurocríticos. Muchas de estas condiciones son tratables si parámetros como la elevada ICP o las anormalidades en el CSF se diagnostican a tiempo y de manera adecuada antes de que se alcance un daño cerebral irreversible, o incluso la muerte, debido a un aporte insuficiente de sangre y oxígeno para mantener la correcta función cerebral. El impacto socio-económico que tendría el diagnóstico rápido e in situ de una ICP elevada y su tratamiento, es inmenso. Como ejemplo, a nivel mundial las TBI son la mayor causa de discapacidad y mortalidad en personas menores de 45 años, con una estimación de 69 millones de casos en todo el mundo, de los cuales el 19% sufre una TBI moderada o grave. Los casos de TBI están aumentando, y de ahí que se la conozca como la epidemia silenciosa del tercer milenio. En Europa, 2,5 millones de personas sufren cada año TBI, con un millón de hospitalizaciones y 75,000 muertes. Desgraciadamente, y a pesar de una disminución de la mortalidad, la morbilidad de TBI no ha cambiado significativamente en décadas. La principal causa de muerte tras una TBI se debe a la llamada lesión secundaria, que se produce tras la lesión primaria, a menudo por isquemia y/o aumento de la ICP. Otras condiciones varían de raras a frecuentes, por lo que lo que una monitorización no invasiva y segura de la ICP cambiaría drásticamente su tratamiento. En este proyecto interdisciplinario e intersectorial, desarrollaremos y probaremos una plataforma fotónica segura y no invasiva, mejorada por la modelización físico-fisiológica y machine learning, para estimar la ICP absoluta y detectar las fluctuaciones patológicas de la misma. Nuestra tecnología es única (patentada), está bien validada para la medición del flujo sanguíneo cerebral microvascular (microvascular cerebral blood flow, CBF) y se basa en un profundo conocimiento de la física de la propagación de los fotones en los tejidos y de la estadística de láser speckles. Recientemente hemos demostrado que las pulsaciones del CBF pueden utilizarse para derivar índices de ICP utilizando herramientas de machine learning, y en SafeICP desarrollaremos una plataforma dedicada, integrada, segura, de bajo coste y portátil. Para lograr este objetivo, hemos formado un consorcio especializado que combina la experiencia académica en física, ingeniería y machine learning, la experiencia industrial en normas y protocolos de seguridad y la experiencia clínica en la práctica y la investigación para lograr este objetivo. A largo plazo, esto repercutirá en miles de pacientes cada año al extender el uso de la gestión personalizada a otras enfermedades como la hidrocefalia, la TBI leve y el ictus.