Observar per prevenir
Cada any neixen a Europa uns 50.000 nadons amb cardiopaties congènites, uns 600 a Catalunya segons dades de l’Hospital Vall d’Hebron. Tot i que la recerca i els avenços mèdics han millorat molt la supervivència d’aquests infants, alguns d’ells pateixen també danys cerebrals, que es produeixen quan hi ha períodes en què no arriba prou oxigen al cervell durant el desenvolupament fetal o en la infància primerenca. Aquestes lesions ocasionen problemes en el neurodesenvolupament que poden afectar la seva qualitat de vida.
Per tal de canviar el curs de la malaltia, cal prevenir aquests danys i analitzar en profunditat les lesions. Però el cervell dels nounats és molt diferent al dels adults, i els mecanismes que les causen tampoc són els mateixos. Això suposa un repte, ja que per tal d’estudiar-los, calen nous aparells, sistemes de monitoratge i tractaments que s’adeqüin a les seves necessitats.
L’objectiu del projecte TinyBrains és construir un dispositiu òptic de monitoratge, que es pugui fer servir a les unitats de cures intensives i pediàtriques dels hospitals, per tal de vigilar i controlar el cervell dels nadons que neixen amb cardiopaties congènites. Tenir un control a temps real ajudarà els metges a entendre millor quins són els mecanismes que ocasionen el dany cerebral en aquests nadons, i poder així desenvolupar tractaments i teràpies que puguin millorar les seves vides.
Una tecnologia no invasiva
Una de les característiques més importants del dispositiu TinyBrains és que serà no invasiu. Les mesures es prendran mitjançant una sonda, que es recolzarà al cap del nadó, i emetrà i recollirà la llum propera a l’infraroig, de manera que es farà servir només durant el temps que sigui necessari, sense haver de moure o traslladar el nadó ni connectar nous cables o vies.
Les dues tecnologies que es fan servir al projecte són l’espectroscòpia de l’infraroig proper, resolta en el temps – anomenada TRS per les sigles en anglès-, i l’espectroscòpia de correlació difusa – anomenada DCS per les sigles en anglès. Aquestes tecnologies ja s’han provat, prèviament, en d’altres projectes de recerca.
El grup de Mèdica Òptica de l’ICFO, que coordina el projecte, va iniciar el gener de 2014 el projecte BabyLux per estudiar el flux sanguini i la quantitat d’oxigen al cervell dels nadons que neixen extremadament prematurs. Si el cervell dels nounats és diferent al de les persones adultes, als nadons prematurs, observar-lo és encara més difícil. La recerca va culminar amb la construcció d’un dispositiu que mesura aquests dos paràmetres i permet als metges fer-ne un seguiment proper, reduint així, el risc de lesions cerebrals.
A banda, l’equip d’investigadors de l’ICFO també ha fet servir aquesta tecnologia al projecte LUCA, iniciat el 2016 i de cinc anys de durada, on un dispositiu que combina l’espectroscòpia amb ultrasons permet als metges obtenir mesures molt més acurades en el cribratge de càncer de tiroides. Tal com explica el Prof. Dr. Turgut Durduran d’ICREA a l’ICFO i coordinador del projecte:
Els infants i els nadons acabats de néixer necessiten aquestes noves tecnologies. Curiosament, resulta que el que els fa inadequats per ser mesurats per molts dels aparells clàssics – són petits!– els fa ideals per a les tecnologies fotòniques. Si les nostres tecnologies s’adapten a l’ús diari als hospitals, creiem que podrem tenir un gran impacte a les seves vides.
Col·laboració Europea
El Projecte TinyBrains està finançat per la Unió Europea. El formen sis institucions d’Espanya, França, els Països Baixos i Irlanda. A Catalunya hi participen l’ICFO, centre de recerca en ciències fotòniques; HemoPhotonics, una empresa emergent especialitzada en les tecnologies d’espectroscòpia de l’infraroig proper; i l’Hospital Sant Joan de Déu, a través de l’equip del Dr. Joan Sánchez de Toledo.
El projecte, que té prevista una durada de quatre anys, està a punt de completar el seu primer any de vida. Durant aquests mesos, els investigadors han estat treballant en els mètodes per fer les anàlisis i caracterització de les dades, dissenyant els primers components del prototip i avançant en les regulacions ètiques i mèdiques per a poder continuar endavant.
Més informació del projecte TinyBrains
Equip de redacció de TinyBrains
Article publicat a la Revista 27 de l’entitat (maig 2022)