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ACTive Implant for Optoacoustic Natural sound enhancement

Información del proyecto

Identificador del acuerdo de subvención: 611230

Estado

Proyecto cerrado

  • Fecha de inicio

    1 Octubre 2013

  • Fecha de finalización

    31 Diciembre 2016

Financiado con arreglo a:

FP7-ICT

  • Presupuesto general:

    € 4 224 451

  • Aportación de la UE

    € 2 992 000

Coordinado por:

CSEM CENTRE SUISSE D'ELECTRONIQUE ET DE MICROTECHNIQUE SA - RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT

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Un dispositivo nuevo mejora la audición gracias a pulsos de luz

Investigadores financiados con fondos europeos desarrollaron de manera pionera una tecnología implantable que emplea luz láser y es capaz de devolver la audición en mayor medida que los implantes cocleares convencionales basados en estímulos eléctricos.

Salud
© Mark Fretz

En Europa viven casi setenta millones de adultos que padecen una pérdida de audición lo suficientemente aguda como para mermar su calidad de vida. Para 2025 se prevé que esa cifra se eleve a cerca de noventa millones. Ya está demostrado que los implantes cocleares (dispositivos implantados por medios quirúrgicos) pueden transformar la vida diaria de quienes sufren una pérdida de audición. Los implantes cocleares convencionales transmiten una señal a una serie de electrodos ubicados en la cóclea, los cuales a su vez estimulan eléctricamente el nervio coclear, el cual remite señales al cerebro. Esta estimulación eléctrica presenta diversas limitaciones, principalmente porque la forma de la cóclea restringe las opciones a la hora de enfocar de forma precisa el campo eléctrico en la región deseada. El proyecto ACTION (Active implant for optoacoustic natural sound enhancement), dotado con financiación europea, sorteó los escollos asociados a estas restricciones espaciales de los implantes cocleares basados en la estimulación eléctrica. Sus investigadores desarrollaron un dispositivo optoacústico monocanal que puede liberar el oído externo y brindar a los pacientes un mayor grado de libertad. Audición gracias a la luz ACTION aprovechó el descubrimiento de que mediante pulsos de luz láser infrarroja se puede incitar actividad auditiva en células ciliadas. Según explicó el coordinador del proyecto, Mark Fretz: «El proyecto se fundamenta en el uso de la luz láser para generar una onda de sonido en el líquido de la cóclea. A diferencia de los implantes convencionales, que se valen de corrientes eléctricas, la estimulación optoacústica se fundamenta en células ciliadas funcionales para convertir ondas de sonido en señales eléctricas». La luz de láser se emplea para producir una onda de sonido que viaje por el líquido de la cóclea y mueva las diminutas células ciliadas. A su vez, éstas generan una señal eléctrica que se desplaza por el nervio auditivo hasta el cerebro, donde es percibida como sonido. El dispositivo empleado como fuente de luz para la estimulación óptica se denomina VCSEL (siglas inglesas de «láser de cavidad vertical y emisión superficial») con un rendimiento de potencia transmitida optimizado en el rango infrarrojo del espectro. Dado que la luz de intensidad elevada tiene más probabilidades de generar un sonido audible en el líquido coclear, los socios del proyecto diseñaron una nueva lente ultra delgada hecha de silicio para colimar la luz del VCSEL. Este último se encerró herméticamente en una carcasa de zafiro biocompatible para protegerlo de los líquidos corporales y evitar que algún material tóxico perjudique al organismo. Los investigadores de ACTION se decantaron por el zafiro al ser biológicamente estable y compatible y poseer una permeabilidad muy baja frente al vapor de agua, así como la transparencia óptica necesaria para un dispositivo de estas características. Los socios del proyecto también desarrollaron un sustrato flexible biocompatible donde se integran los alambres metálicos necesarios para conectar el VCSEL a la toma de corriente. También se diseñaron recubrimientos antiincrustaciones que impiden el crecimiento de tejidos corporales sobre la carcasa de zafiro. El tejido corporal adherido absorbería la luz del VCSEL y por tanto reduciría la eficacia del dispositivo. Hacia una funcionalidad óptima El dispositivo en miniatura creado tiene el tamaño de un adaptador convencional para ordenador portátil. Es un aparato de nueva generación que será capaz de medir los potenciales de acción compuestos (CAP) generados por medios optoacústicos. En palabras de Fretz, «es la primera vez que usando una fuente de luz insertada plenamente en una cóclea intacta se consigue generar CAP. Hasta ahora, sólo se habían podido conseguir CAP en la cóclea empleando fuentes de luz externas conectadas a una guía de luz de fibra óptica o bien con células modificadas optogenéticamente». Hasta que puedan ponerse en práctica sistemas de esta clase, aún quedan por sortear varios escollos, como miniaturizar aún más la carcasa de zafiro para insertarla a mayor profundidad en la cóclea. Asimismo, habrá que reducir al menos a la mitad el consumo de energía de este dispositivo para alargar la autonomía y espaciar las recargas de la batería hasta niveles aceptables. El dispositivo creado por ACTION requiere la presencia de células ciliadas en la cóclea. Quizás más adelante aquellos pacientes que carezcan de células ciliadas funcionales en determinada región puedan utilizar un dispositivo que integre a la vez un implante coclear convencional y otro de láser.

Palabras clave

Sordos, implantes cocleares, ACTION, optoacústica, mejora del sonido, luz láser

Información del proyecto

Identificador del acuerdo de subvención: 611230

Estado

Proyecto cerrado

  • Fecha de inicio

    1 Octubre 2013

  • Fecha de finalización

    31 Diciembre 2016

Financiado con arreglo a:

FP7-ICT

  • Presupuesto general:

    € 4 224 451

  • Aportación de la UE

    € 2 992 000

Coordinado por:

CSEM CENTRE SUISSE D'ELECTRONIQUE ET DE MICROTECHNIQUE SA - RECHERCHE ET DEVELOPPEMENT

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