Hacia la Endoscopia Digestiva Extrahospitalaria: “La Tecnología orientada a la Promoción del Bienestar”
Juan A. Guerrero Ortiz
Responsable de proyectos I+D+I, Sistemas Humatimáticos. España.
Resumen
Repaso a las principales técnicas de endoscopia digestiva actuales y nuevos dispositivos, como la cápsula endoscópica.
Según una reciente publicación del Ministerio de Sanidad y Consumo, en el año 2004 murieron en España 96.907 personas por un cáncer: 61.013 hombres y 35.894 mujeres. Se trata de la primera causa de mortalidad entre los hombres, y la segunda entre las mujeres, tras las enfermedades cardiovasculares.
Considerando ambos sexos, el cáncer que más muertes causa es el de pulmón (aproximadamente 19.000 muertes al año), seguido del colorrectal con 13.000.
En el cancer colorrectal (formación maligna que se inicia en la mucosa del recto o del colon), su incidencia no solo se limita al número de fallecimientos que provoca, sino que también se trata de una enfermedad que genera en si misma numerosos problemas en los individuos que la padecen en cuanto a su calidad de vida, y por consiguiente a su estado de bienestar.
A lo largo de los últimos cincuenta años, la endoscopia digestiva se ha convertido en el arma diagnóstica y terapéutica más poderosa de que dispone el gastroenterólogo, permitiendo mejorar la precisión diagnóstica y reduciendo la necesidad de intervenciones quirúrgicas.
Es evidente que cada día surgen nuevas aplicaciones de la endoscopia y nuevos instrumentos. Sólo podemos especular respecto a lo que nos depara el futuro; en el paso de gigante desde la modesta vela de Bozzini al microchip de un endoscopio, han mediado apenas dos siglos, aunque en realidad nada había cambiado esencialmente desde fines del siglo XVIII, hasta después de la segunda guerra mundial.
Si bien en la práctica cotidiana, son tres las técnicas que se realizan:
Endoscopia digestiva alta: Esta técnica es cada vez más fácil de realizar pues los progresos técnicos han permitido construir endoscopios muy finos y con fibra óptica con luz acoplada, y permite la exploración hasta la segunda porción del duodeno.
Estos dispositivos disponen de un instrumental especial para efectuar distintas técnicas diagnósticas, como son las biopsias, y terapéuticas como es la extracción de cuerpos extraños, dilataciones esofágicas, hemostasia de puntos sangrantes, esclerosis de varices y malformaciones arteriovenosas o extirpación de pólipos.
Colonoscopia y rectosigmoidoscopia: Indicada para explorar desde el recto hasta el ciego, siendo una técnica más compleja que la anterior, más molesta para el paciente, y que requiere la sedación farmacológica. Para incrementar su rentabilidad la preparación debe ser exquisita, lo que no siempre es posible en enfermos ancianos, con patologías neurológicas o en incapacitados.
Se llevan a cabo con un aparato flexible, que se introduce por el ano y progresa, por el colon mediante la insuflación de aire. Dispone de mecanismos que permitan su flexibilidad al pasar por las distintas angulaciones del colon. Suele ser bastante molesta y por eso se suele sedar al paciente.
Colangiopancreatografía retrógrada endoscópica: En esta técnica se realiza la endoscopia con la radioscopia. Al llegar a la ampolla de Water, se introduce un catéter para visualizar la vía biliar extrahepática; es por lo tanto una técnica esencialmente dirigida hacia la vía biliar.
Aunque las técnicas e instrumentales van mejorando a pasos agigantados, aún se echa de menos un sistema que no requiera de hospitalización por parte del paciente, y que de esta manera pueda realizar una vida normal sin descuidar el diagnostico y seguimiento de su enfermedad.
La israelita Given Imaging Inc., ha sido la primera Compañía en lanzar al mercado la cápsula endoscópica. Un dispositivo de reducidas dimensiones que, a través de la ingestión oral, permite la obtención de imágenes del tubo digestivo durante su recorrido fisiológico a través de este. Su contribución fundamental se realiza en el estudio de las patologías del intestino delgado, segmento digestivo en el que aún existen dificultades de diagnóstico con las técnicas actuales, incluida la enteroscopia.
El sistema completo consta de un dispositivo endoscópico en forma de cápsula, un videograbador que el paciente porta durante el tránsito intestinal de la cápsula y un ordenador externo para procesar las imágenes obtenidas.
Durante las 8 horas que dura la exploración, el paciente no necesita estar en la clínica. Puede marcharse y volver pasado ese período de tiempo. Sin embargo, una vez finalizada dicha exploración, el equipo se retira del paciente y ha de conectarse a su estación de trabajo. Allí descarga la información almacenada, la cual se procesa durante varias horas, para que posteriormente el equipo médico estudie con detenimiento las imágenes de video obtenidas antes de emitir un informe.
El proceso, aunque con marcado carácter extrahospitalario, no deja de presentar deficiencias en cuanto al seguimiento del mismo junto con la necesidad de una preinstalación de antenas en el cuerpo del paciente para la recepción de la señal de imágenes desde la capsula hasta el cinturón videograbador.
Existen varios tipos de cápsula endoscópica:
- PILLCAM SB: Es la cápsula que se usa de forma habitual, recoge 2 imágenes por segundo. Esta endocámara está patentada y se denomina PillCam . La cápsula mide aproximadamente 3 x 1.1 cm, pesa 3.7 gramos y contiene en su interior una microcámara a color, una fuente de luz blanca, lentes de distancia focal corta, baterías, una antena y un transmisor de radiofrecuencia.
- PATENCY: No recoge imágenes, pero es del mismo tamaño y forma que la estándar. Se realiza una exploración preliminar con la cápsula PATENCY en caso de que existan sospechas de que pueda existir una obstrucción al paso de la cápsula. Es una cápsula que en caso de quedar retenida se degrada en el interior del tubo digestivo.
- PILLCAM ESO: Es la cápsula que se usa de forma específica para explorar esófago. Dispone de dos microcámaras, una en cada extremo, y recoge 14 imágenes por segundo.
Las imágenes de video se transmiten en la banda de UHF. El desplazamiento de la cápsula por el tubo digestivo sigue a los movimientos peristálticos gastrointestinales fisiológicos. La cámara contenida en la cápsula toma las fotografías y las transmite al sistema de recogida de datos que lleva el paciente en un cinturón.
Al final del recorrido, la cápsula es eliminada por las heces, no siendo reutilizable. La información recogida en el registrador es procesada por un ordenador, y finalmente estudiada por el médico, que realizará un informe tras varias horas de análisis del video obtenido. El software permite además localizar de forma aproximada las lesiones dentro del tubo digestivo, facilitando así una posible intervención quirúrgica, en patologías que lo requieran.
Recientemente en una ponencia impartida por responsables de nanotecnología del CSIC en la universidad de Alcalá (Madrid), la Doctora Laura M. Lechuga Gómez, volvió a recordar a todos los asistentes el clásico libro de Isaac Asimov “Viaje Fantástico”, como ejemplo de lo cercanos que están actualmente los desarrollos en nanotecnología, con respecto a la ciencia ficción que se planteaba hace unas décadas.
Los avances de la nanotecnología dentro de la biomedicina, ya empiezan a ser una realidad, y durante este siglo llegarán a ser una revolución a la que tendrán que dar paso los actuales sistemas y aplicaciones más vanguardistas. Con la llegada de la misma, será posible la creación de dispositivos (“nanorobots”) del tamaño de los componentes del riego sanguíneo humano (hematíes, leucocitos y plaquetas), y de esta manera poder desarrollar herramientas capaces de integrarse y atacar a todos aquellos agentes causantes de muchas de las enfermedades actuales al igual que defienden al organismo los anticuerpos que este genera.
Mientras tanto, hemos de mejorar los sistemas y dispositivos actuales con el objetivo de obtener beneficio de los conocimientos y avances científicos adquiridos mediante los mismos, orientando de esta manera la Innovación Tecnológica a la promoción del Bienestar.
En el caso particular de la endoscopia digestiva que nos ocupa, uno de los ambiciosos retos que se plantean, es el de facilitar tanto a pacientes como equipo médico una herramienta que mejore el sistema más eficaz existente en la actualidad: la cápsula endoscópica.
Veamos cual es el procedimiento actual al que se somete al paciente mediante esta técnica, para posteriormente analizar sus posibles mejoras:
- Figura 1: Las antenas se introducen en fundas desechables de esparadrapo
- Figura 2: A continuación, se coloca el cinturón con el registrador de datos y su batería. Vista anterior
- Figura 3: Cinturón con registrador y batería. Vista posterior
- Figura 4: Apertura del blister y puesta en marcha de la cápsula
- Figura 4: Apertura del blister y puesta en marcha de la cápsula
- Figura 6: El paciente tragará la cápsula con ayuda de un vaso de agua
A partir de la puesta en marcha y la ingestión de la cápsula, comenzará el registro de imágenes, a una frecuencia de dos imágenes por segundo. Una vez finalizada la exploración, el equipo se retirará y se conectara a su estación de trabajo. Se descargará la información y se procesará durante varias horas. A continuación, el médico debe estudiar con detenimiento las ocho horas de video obtenidas para emitir un informe.
¿Cómo hacer para que el sistema de cápsula endoscópica permita una total libertad del paciente, y que al mismo tiempo ofrezca un seguimiento on-line y telecontrolado desde el centro médico u hospital encargado de la exploración?
La solución, podría pasar por la mejora que supondría dotar a dicha cápsula de una gestión remota gracias a las actuales técnicas inalámbricas (WIFI/WIMAX) de acceso a Internet Banda Ancha, de forma que desde el centro de control el equipo médico pudiese solicitar la emisión de imágenes en tiempo real, así como de otras funciones anexas en un futuro a la cápsula (movimiento, sensorización, telediagnóstico, farmacología… etc.), facilitando al paciente poder realizar sus actividades cotidianas allá donde tenga que realizarlas, y sin necesidad de tener que volver al centro médico a liberarse del equipamiento de recepción de imágenes actual.
La nueva cápsula deberá superar las posibilidades de la actualmente comercializada, y cuyas limitaciones fundamentales radican en la falta de movilidad propia, así como la imposibilidad de comunicación con la misma para el envío de instrucciones o petición de consultas en tiempo real. Por lo que cabría desarrollar nuevas funcionalidades sobre las ya disponibles en la cápsula actual, tales como:
- La recepción de imágenes en tiempo real: La nueva funcionalidad, permitirá la observación y análisis en tiempo real por parte del cuerpo médico, de aquellos tramos del tracto gastrointestinal que requieran de un especial interés (video bajo demanda), y donde se podrán centrar la mayor parte de la captura y emisión de imágenes. Todo ello frente a la situación actual donde se realizan grabaciones de imágenes para su posterior reproducción en diferido, de absolutamente todo el recorrido, aunque estas no sean necesarias para su posterior análisis (con el consiguiente gasto de almacenamiento y recursos de energía de la capsula que ello supondría).
- La posibilidad de variación del ángulo de tomas de las mismas: En la actualidad, la cápsula en su recorrido por el tracto gastrointestinal, no dispone de la posibilidad de variar la posición que los propios movimientos peristálticos la conducen aleatoriamente. Con la incorporación del nuevo módulo de movimiento por vibración, se puede modificar sustancialmente un posicionamiento dado durante dicho recorrido, aumentando las posibilidades de captación de imágenes en el ángulo más óptimo, o al menos, más orientado a las necesidades de visibilidad de los facultativos.
- La consulta de estado de las baterías para el conocimiento de la autonomía de energía disponible durante el proceso: Con el incremento de funcionalidades sobre las ya existentes, se convierte en imprescindible una política de consumo energético eficiente. La posibilidad de consultar el estado del nivel de baterías, así como el envío de una señal por parte de la cápsula avisando de niveles por debajo de un umbral, permitirá un uso más eficaz y racionalizado en cada una de las incursiones realizadas por la cápsula.
- Posibilidad de envío de instrucciones remotas a la cápsula con vistas al control “online” de su funcionamiento: Se deja abierto el sistema de emisión y recepción de comandos a un futuro “set de instrucciones” ampliado, en la medida que se fuesen incluyendo más funcionalidades mediante la inserción de nuevos sensores o dispositivos en futuras versiones de las cápsulas.
- La situación del cáncer en España. Publicación del Ministerio de Sanidad y Consumo. Año 2005.
- Cien Años de Endoscopia Digestiva, Francisco Vilardell. Año 2003
- Endoscopia Gastrointestinal Española, Fundación Española de Endoscopia Digestiva.
- Capsuloendoscopia
- Given Imaging Ltd. 2 Hacarmel St. New Industrial Park POB 258. Yoqneam 20692.Israel.
Con estas nuevas especificaciones englobadas en el concepto de robotización y control remoto, se pretende dotar a la nueva cápsula de una mayor funcionalidad así como un impulso definitivo hacia el dispositivo de referencia para los nuevos avances en la endoscopia digestiva del siglo XXI.
Bibliografía
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