Bioingeniería e Imagen médica

Líneas estratégicas de investigación

BI 1. Diagnóstico multimodal:

• Mejora de la captación y tratamiento de imagen médica (TAC, RMN, PET, DTI)
• Mejora de la captación y tratamiento de señales biomédicas (ECG, EEG)
• Modelización morfológica y funcional de tejidos y órganos
• Planificación pre e intra operatoria así como creación de sistemas de cirugía virtual

El diagnóstico por imagen se complementa cada vez más con otras herramientas de diagnóstico basadas en diferentes elementos biofísicos tales como: el uso combinado de diferentes técnicas de imagen (TC, TAC, MRI, PET, DTI, etc.), el preprocesado en el tratamiento de imágenes (atlas, segmentación, coregistro de imágenes, etc.), la detección y análisis de diferentes tipos de señal (ECG, EEG, EMG, señal respiratoria, etc.), así como el uso de modelos computerizados, morfológicos y funcionales, derivados del modelado de órganos y tejidos.

Actualmente, la combinación de todos esos componentes permite un diagnóstico más eficiente, completo y riguroso de determinadas enfermedades.

El objetivo de esta línea está relacionado con el análisis combinado de toda esta información, con el fin último de mejorar los sistemas de diagnóstico, elaborando herramientas de ayuda en la toma de decisiones clínicas, así como desarrollando sistemas de planificación pre-operatoria, y herramientas de simulación y control para cirugía virtual.

Esta línea está a su vez complementada con otras, como son las líneas de Nanodiagnóstico y Prótesis e Implantes, en las que se utilizan técnicas similares o complementarias.

Los RETOS CIENTÍFICOS de esta línea son:

• Diseño de nuevos agentes de contraste para mejora de adquisición de imagen, tanto para imagen funcional/metabólica como morfológica de diferentes modalidades.
• Diseño integrado y escalable de plataformas de software para el registro y cuantificación de imagen principalmente en los ámbitos cardiaco y neurológico.
• Desarrollo de sistemas de interpretación de señales multimodales de origen fisiológico en sistemas cardiaco, neurológico y respiratorio.
• Desarrollo de modelos computacionales realistas para simulación de órganos multifuncionales para terapias personalizadas.
• Desarrollo de herramientas integradas, multimodales  e interactivas para sistemas de cirugía virtual (online/offline) y sistemas robóticos para rehabilitación.

BI 2. Dispositivos y sistemas biomédicos inteligentes:

• Creación de sistemas de monitorización de pacientes (sensorización y sistemas controlados)
• Aplicaciones de software para la mejora de los sistemas de diagnóstico del paciente
• Sistemas de e-health y m-health

Una nueva generación de dispositivos médicos, más portables y eficientes, que permiten un mayor grado de autonomía respecto al especialista clínico (dispositivos que incorporan cierto grado de inteligencia) están permitiendo mejorar significativamente la calidad de vida de los ciudadanos. Estos dispositivos incluyen, entre otros muchos ejemplos, sistemas de monitorización remota unidos a sistemas automáticos de tele-comunicación, sistemas automáticos de liberación de fármacos (incluso en configuración de lazo cerrado) o implantes con adaptación controlable.

La implantación de estos dispositivos conllevaría una mayor independencia de los pacientes, lo que reduciría la carga en personal de asistencia médica. Adicionalmente, los resultados de investigación resultantes de esta línea ofrecen un control más continuo y completo de los pacientes, ya que permite hacer seguimiento de la evolución de su estado de salud a la vez que permite monitorizar simultáneamente varias variables físicas relacionadas con el estado del paciente.

En los últimos años ha emergido una nueva tendencia en esta línea de cuidados de la salud y es la relacionada con los sistemas denominados “e-health” o “m-health” (estos últimos soportados por teléfonos móviles o dispositivos portátiles) que designan los sistemas de atención a la salud abordada, gestionada y aplicada mediante tecnologías de la información y las telecomunicaciones. CIBER-BBN ha incluido esta línea en su actual Programa Científico ya que algunos de sus grupos desarrollan actividad en este campo de trabajo.

Los RETOS CIENTÍFICOS de esta línea son:

• Diseño de micro-nano-dispositivos de detección y monitorización de señales, tanto invasivos como en superficie corporal.
• Desarrollo de plataformas de software escalables para gestión de datos y sistemas de apoyo a la decisión.
• Desarrollo de sistemas portables de cuidado de la salud para la gestión de enfermedades crónicas o asociadas a la vejez, que favorezcan el seguimiento y la interacción médico-paciente.

Proyectos del Programa