SCHOTT solutions n° 1/2009 > Óptica de fibras

Foto: MBR Optical Systems

Revolución en la tecnología médica


En el futuro se podrán efectuar análisis de sangre de forma no invasiva gracias a un novedoso método de medición. En el mismo desempeñan un papel clave los conductores de luz fibroópticos altamente precisos de SCHOTT.


Christoph Hadnagy

Parece una escena de una película de ciencia ficción: un sanitario aplica brevemente un sensor sobre el brazo de un accidentado. Sólo unos segundos más tarde obtiene en un display un análisis de los principales valores sanguíneos – de forma precisa e indolora, sin extracción de sangre. Estos valores son transmitidos inmediatamente al hospital, donde ya se pueden iniciar las medidas necesarias. Esto, que parece una visión del futuro, es muy real. La empresa MBR Optical Systems, de Wuppertal (Alemania), ha desarrollado en los últimos años un novedoso aparato, que representa una revolución en la tecnología de medición médica. El instrumento, denominado “Haemospect”, fue presentado al público en 2008 en la mayor feria médica del mundo, la “Medica” de Dusseldorf. Su principio de medición es ingeniosamente simple y, al mismo tiempo, altamente complejo. Se basa en el análisis de las características espectrales de los componentes de la sangre. Esto permite realizar mediciones asombrosamente precisas del nivel de hemoglobina, que expresa la cantidad de oxígeno en la sangre, o de la vasomoción, es decir, de los movimientos inherentes de los capilares que transportan la sangre. El físico y matemático Holger Jungmann y el médico Michael Schietzel llevan trabajando ya desde principios de los años 1990 en una solución para poder realizar mediciones sanguíneas con ayuda de luz y, de esta forma, por una parte facilitar la obtención de valores de medición y, por otra, reducir el riesgo de infección.

Los elementos fundamentales del “Haemospect” son los conductores de luz fibroópticos fabricados por SCHOTT Lighting and Imaging. Gracias a los mismos, una cabeza sensora aplicada sobre la piel proyecta una luz blanca en el tejido subyacente. La luz es, por una parte, absorbida por los diferentes componentes de los tejidos y de la sangre, y, por otra, reflejada de forma individual por cada sustancia, como si fuera una huella dactilar definida. Este método se denomina espectrometría de reflexión. Otro conductor de luz transmite la luz reflejada como resultado de las condiciones físicas hasta un espectrómetro, donde es descompuesta en sus longitudes de onda. A continuación, los datos resultantes son procesados utilizando un algoritmo desarrollado por MBR y mostrados en el display del aparato en forma de valores cuantitativos.
Se aplica el sensor y ¡listo! “Haemospect” mide los niveles de la sangre directamente a través de la piel, de forma indolora. Foto: SCHOTT/A. Sell
Los requisitos que deben cumplir los componentes fibroópticos son complejos.
“En las aplicaciones médicas la palabra clave es la biocompatibilidad”, explica Florence Buscke, Sales Manager para el Grupo de Productos Medical en SCHOTT Lighting and ­Imaging.
Esto significa que ninguno de los materiales empleados puede tener efectos negativos sobre los seres vivos. En el ámbito de las ópticas de fibras, a diferencia de los demás materiales precisados, esta es una tarea fácil de resolver. “Muchos de los materiales poliméricos y adhesivos habituales, con los que p.ej. unimos los conductores de luz con la cabeza sensora, no satisfacen estas exigencias o no encajan estéticamente en el producto en su conjunto. Por esta razón tuvimos que encontrar sustitutos en un corto espacio de tiempo”, señala Florence Buscke al explicar los retos del proceso de desarrollo. La estabilidad de los conductores de luz fibroópticos también constituye un criterio de calidad fundamental. Las desviaciones y los desperfectos en el material, por muy pequeños que sean, imposibilitarían una medición correcta. Por esta razón se concede una importancia especialmente grande a su durabilidad y fiabilidad.
A pesar de ello, SCHOTT consiguió desarrollar y fabricar en pocos meses la solución adecuada. También el Dr. Holger Jungmann, uno de los desarrolladores de la sonda de mano “Haemospect” y socio de la empresa MBR Optical Systems, ha alabado la colaboración: “Gracias a la implicación de todas las áreas más importantes – desde el diseño, pasando por la construcción, hasta el aseguramiento de calidad – el proceso de desarrollo ha progresado de forma particularmente rápida y flexible”, explica el físico. Las posibilidades de este instrumento de medida de mano son amplias. Aparte de la medición de otros valores sanguíneos en adultos, se centran, sobre todo, en el desarrollo de aparatos especiales para realizar de forma sencilla y rápida análisis en recién nacidos y en bebés prematuros, así como diagnósticos prenatales. Otras aplicaciones consisten en el tratamiento de quemados, la monitorización de operaciones de bypass y de trasplantes de piel y tejidos. <|