"Dejar de fumar es fácil, si sabes como"
Allen Karr
Biomedicina. La Bioingeniería Hospitalaria.
En los treinta últimos años del pasado siglo (X X), surgen los primeros intentos de usar aparatos mecánicos , eléctricos o electrónicos, como ayuda, primero al diagnóstico y posteriormente al tratamiento de las enfermedades, aprovechandonos de los desarrollos tecnológicos, desarrollándose hasta límites insospechados, lo que en la actualidad denominamos Biomedicina, constituida por la Bioingenieria y los Biomateriales.
En el año 1971, el Dr. Castillo-Olivares inició la formación de un modesto grupo, que incluía al Ingeniero de Telecomunicaciones Rafael Serrano, con la idea de desarrollar las técnicas electrónicas que se iniciaban en el campo de la investigación y práctica médica. Así, en los años 1971 y 1972, se organizaron dos cursos, en los que participaron ingenieros de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación y algunos médicos de la CPH, interesados en esta materia. Los ingenieros nos enseñaron lo básico que podía interesarnos y nosotros a ellos las posibles aplicaciones, relacionadas con la ingeniería (transductores, monitorización, etc.. ). Unos años más tarde se incorporó el Ingeniero Carlos Hernández Salvador, que comenzó a desarrollar programas de ayuda a la investigación que se realizaba en el Servicio de Cirugía Experimental.
Este laboratorios de Bioingeniería, fue de gran ayuda en la realización de proyectos de Investigación. Posteriormente y en la actualidad su investigación se dirigió al desarrollo de la Telemedicina, siendo pioneros en el desarrollo de ésta.
Para este fín se fueron desarrollando en el Servicio de Cirugía Experimental diferentes laboratorios, con objeto de desarrollar ciertos proyectos de investigación, que a continuación describiremos.
1.-Creación del Laboratorio de Mecánica de fluidos, para el estudio de la hidrodinámica valvular, que nos permitió el desarrollo de la válvula biolócica de posición supraanular (Un Hito en esta linea de investigación)
 |
Presente y futuro de las prótesis valvulares
cardíacas.J.L.
Castillo-Olivares. Revista Española de Cardiología Vol. XXIX, nº 2 :
103-105, 1976. |
|
Válvula supraanular de bajo perfil para reemplazamiento mitral.J.L. Castillo-Olivares, J.J. Goiti, F. O'Connor, C. Nojek, |
G. Téllez,
D. Figuera.Rev. Esp. Cardiol. 30 : 23-26, 1977.
Estudios de fatiga. Cámara de fatiga que permite estudiar prótesis con ciclos veinte veces superiores al fisiológicos y paralizar la imagen por medio de una luz estroboscópica.
Desarrollo de un dispositivo para monitorizar la presión intracraneal
|
R.
García de Sola, C. Hernández, J. Méndez, J.M. González, J.L.
Castillo-Olivares."Analog signal analyzer for the study of percentage
time intracranial pressure.".14th CONGRESS OF THE EUROPEAN SOCIETY FOR
SURGICAL RESEARCH. Barcelona,
6-9 de mayo, 1979. |
|
|
| C. Hernández,
R. García de Sola, J. Méndez, M. González, J.L. Castillo-Olivares. "A
calibration device added to the telemetric systems to perform quantitative
recordings of the intracranial pressure."8th INTERNATIONAL, CONFERENCE
RECENT ADVANCES BIOMEDICAL ENGINEERING. Sheffield (Inglaterra), abril, 1978. |
| Desarrollo de la electrofisiología cardiaca -Sincronizador cardiaco |
Uno de los proyectos estrella fue el desarrollo de la electrofisiología cardíaca y Cirugía de las arritmias, que rápidamente convirtió a este Centro en uno de los lideres mundiales. Esta investigación fue desarrollada por el ingeniero Carlos Hernández y el técnico Miguel Ángel Rodríguez.Inicialmente dió lugar a la tesis doctoral " Procedimiento original de sincronización de los corazones del receptor y del donante en el trasplante cardíaco heterotópico, como mecanismo de asistencia circulatoria. trabajo experimental." que se realizó en nuestro Servicio y en la que el doctorando fue el residente cardiovascular Alfonso Iglesias. Fue presentada en la Universidad Autónoma de Madrid. 1977,La parte cardiológico por el Dr. Joaquín Márquez Montes y la cirujana cardiovascular Dra. Lourdes Álvarez Ayuso. Posteriormente se incorporaron los doctores, Raúl Burgos, Juan José Rufilanchas y Alzueta. Recientemente (diciembre del 2003) se inauguró la Sala de Electrofisiología, que recibió el nombre "Dr. Joaquín Márquez"
J.J. Goiti, J. Márquez, F. Avello, R. García de Sola, G. Téllez, J.L.
Castillo-Olivares, D. Figuera. Las arritmias ventriculares graves como
complicación del tratamiento del shock cardiogénico experimental con el
contrapulsador. Efecto beneficioso de la morfina. Revista Española de
Cardiología 28 : 231, 1975.
J. Márquez-Montes, J.L. Castillo-Olivares, J.J. Goiti, M. de Artaza,
D.Figuera. "Trastornos de la conducción intraauricular tras la técnica
de Mustard: estudio
experimental.".III CONGRESO NACIONAL DE CIRUGIA CARDIO-VASCULAR.
Santiago de Compostela, junio, 1976.
J.
Márquez-Montes, L.F. O'Connor, C. Hernández, R. Burgos, C. Moro, J.L.
Castillo-Olivares "Etrophysiologic disturbances following Mustard's and
Senning's operations. An
experimental study.".SURGICAL RESEARCH SOCIETY. THE SOCIETY OF
UNIVERSITY SURGEONS. EUROPEAN SOCIETY FOR SURGICAL RESEARCH. 4th JOINT
MEETING.
Materiales
para la Salud. Biomateriales
En la Conferencia Europea de Consenso
(Amsterdam 1992) se define
a los biomateriales como "materiales
que interactúan con sistemas biológicos para evaluar, tratar, aumentar
o reemplazar cualquier tejido, órgano o función del cuerpo".
Hay
toda una serie de compuestos que hoy ya se utilizan como biomateriales.
Se trata de productos que se han ensayado de acuerdo con determinados
criterios y que han proporcionado resultados satisfactorios. Con el
objeto de sistematizar el estudio de estos materiales se ha de proceder
a su clasificación existen cuatro grupos principales como son: metales
(acero inoxidable, titanio, aleaciones
diversas); polímeros sintéticos
(silicona, politetrafluoretileno, poliolefinas..); cerámicas
(grafito, alúmina, zircona, hidroxiapatito..); materiales
de origen biológico (pericardio bovino, colágeno...)
Existen
clasificaciones dentro de cada grupo dependiendo de determinadas
características químicas de cada subgrupo.
Dado
el espectacular auge que ha supuesto el mercado de los biomateriales se
hace necesario la creación de grupos interdisciplinares con capacidad
de determinar las especificaciones de cada material o implante, sus
niveles coeficientes de seguridad y aplicaciones, lo cual redundará en
un mejor aprovechamiento de los recursos económicos de nuestro sistema
sanitario.
Los
biomateriales son usados diariamente en gran parte de las actuaciones médicas.
Un marcapasos, una prótesis de cadera, una lente intraocular, serían
unos ejemplos mínimos de los dispositivos que corrientemente se
utilizan para mejorar nuestra calidad de vida y que llamamos biomateriales
o Materiales para la
Salud.
Históricamente,
la utilización de los biomateriales en la medicina moderna data de
comienzos de siglo con el empleo de las primeras placas metálicas
para la fijación de fracturas. Estos primeros biomateriales
presentaban graves problemas debidos, principalmente, a su corrosión. A
comienzos de 1930 se comienzan a emplear el acero inoxidable y las
aleaciones de cromo-cobalto que contribuyeron enormemente al desarrollo
de la ciencia de los
biomateriales.
La
introducción de los polímeros como biomateriales
se debió a las observaciones efectuadas
en los pilotos de aviación que participaron en la Segunda Guerra
Mundial. Estos no sufrían reacciones adversas debidas a las
incrustaciones de los plásticos, empleados como aislantes en las
cabinas de sus aviones. Posteriores avances en materiales y técnicas
quirúrgicas, permitió en la década de los 50
reemplazar vasos sanguíneos, y en la de los 60 la implantación
de prótesis de cadera cementadas y el desarrollo de las válvulas cardíacas.
La
mejora de la calidad de vida y el envejecimiento de la población hace
que la demanda de uso de estos biomateriales
aumente y se plantee, como una tecnología que la administración
sanitaria debe abordar. Existen unos 2.700 tipos de dispositivos médicos
considerados como biomateriales. En
USA se estima que se implantan unos 3 millones
de prótesis anuales, generando un mercado de más de 100
millones de dólares.
En
Europa, dos ejemplos claros que indican la gran repercusión económica
y social, son el empleo de unas 40.000
prótesis cardíacas y
unas 275.000 prótesis
de cadera implantadas anualmente. Teniendo en cuenta que sólo el 15% se
fabrican en Europa es fácil entender el
fuerte impacto económico que
se proyecta sobre nuestro Sistema de Salud. Se pronostica que el aumento
de empleo de prótesis crecerá
a un ritmo de un 6% anual, con unos costes asociados de
un 10%.
Por
otra parte, es cada vez más necesario el desarrollo de
bancos de datos
sobre implantes y biomateriales en los propios hospitales,
elaborando protocolos de implantación y seguimiento. De esta forma podríamos
conocer tres aspectos fundamentales: qué materiales y técnicas serían
las mejores, la relación entre coste y
eficacia y, por último, la relación entre los materiales con
determinadas patologías. que nos podrán aportar importante información
a medio y largo plazo, no sólo desde un punto de vista economicista,
sino también su evaluación científica que a la larga resultará en
una mejor selección de las prótesis a implantar y por tanto,
mejorando, finalmente los resultados económicos.
No hay que olvidar que trás la revolución en el campo de las telecomunicaciones y de la genética molecular, el siguiente salto , es el campo de los nuevos materiales con las implicaciones médicas que de ello se derivan.
El hombre
artificial está cada día más cerca, basta con contemplar la
enorme cantidad de dispositivos o ingenios implantados en organismos
humanos cumpliendo funciones fisiológicas. Asimismo es de destacar que
todos aquellos materiales hoy considerados como soportes de técnicas médico-quirúrgicas
(ej.: suturas, catéteres, agujas, bolsas para sangre,...) son
considerados como biomateriales desde el instante en que se han
concebido como soportes para la salud
Formación de la Unidad de Materiales para la Salud,.
Servicio de Cirugía
Experimental.
Hospital Universitario Clínica Puerta de Hierro.
Nuestro grupo de la Clínica Puerta de Hierro inició, en el año 1970, un programa de investigación en biomateriales que dió como fruto, el desarrollo de toda una técnologia para la construcción y evaluación de una prótesis valvular cardíaca biológica, que dió como resultado su implantación clínica en España, Inglaterra y Francia. Este grupo ha ido potenciandose, desarrollando nuevos programas, en colaboración con el C.S.I.C. y la Universidad de Alcalá de Henares, formando parte de un programa europeo, desarrollado lineas de investigación con entidad propia y con un de nominador común,Biomateriales, que queremos denominar Biomateriales para la Salud. Estas constituyen en la actualidad:
Las
propiedades físicas de los biomateriales y en concreto del tejido de
pericardio bovino deben cumplir una serie de requisitos similares a los
de las estructuras a reemplazar. En el caso de la prótesis cardíacas
se pueden resumir en hemodinámicas y
de resitencia al estrés. También hay que considerar que los
dispositivos médicos implantables están constituidos en muchos casos
por más de dos materiales pertenecientes ambos a una misma estructura y
que tiene una interrelación importante por cuanto pueden influenciarse
mutuamente no siendo aconsejable que las propiedades de uno perjudique a
las del otro. Un ejemplo claro serían las prótesis cardíacas biológicas
compuestas de suturas, polímeros y tejido biológico. El efecto de
cizalladura de la sutura está descrito como uno de los principales
problemas en estas estructuras.
En
bioprótesis nuestro equipo ha centrado su trabajo en los siguientes
aspectos:
a.
Conocimiento del comportamiento de material (viscoso-elástico).
Módulo de elasticidad puntual como mejor parámetro de comparación y
como factor que es necesario conocer ineludiblemente para el diseño de
estructuras funcionales fabricadas con diversos biomateriales o en
conexión con tejidos humanos.
b. Relajación: Estudio
de la relajación de un biomaterial como un factor relacionado con la
fatiga mecánica y que se manifiesta en la propia manufactura del
material. El estudio de la relajación es un paso previo a los estudios
de fatiga que condicionarán a su vez los límites de resistencia del
material. En nuestros trabajos con pericardio bovino hemos determinado
la ley matemática que relación estrés inicial (MPa) y el tiempo
durante el cual está sometido a ese estrés y que se puede expresar por
la siguiente fórmula y = -0.0252+0.953a-(0.0165+0.015a) lnt , siendo
"y" el estrés de relajación en MPa; "t" el tiempo
y "a"el estrés inicial aplicado.
En
este mismo estudio se concluyó que no existía un límite de relajación
para ese biomaterial o lo que es lo mismo que no hay estrés inicial que
no produjera tal fenómeno, con la importancia que dicho hallazgo
condiciona a la fabricación de la bioprótesis desde su inicio.
C.Esfuerzo de cizalladura:
producido por los sistemas de sutura en los propios biomateriales o
entre la interfase biomaterial-tejido humano y que condiciona
severamente la durabilidad de los ingenios utilizados en este campo.
Nuestra línea de investigación ha demostrado claramente la realidad de
este supuesto, el cual condiciona la escasa durabilidad de las bioprótesis.
D..
Fatiga: En la actualidad
la línea de investigación está centrada en los estudios de fatiga del
material con el fin de conocer los coeficientes de seguridad del mismo
(modelo de pericardio bovino). Se pudo determinar la ley matemática que
rije la fatiga del biomaterial (pericardio sometiso al estrés) log
y=1.3-0.211 log t, siendo "y" el estrés de fatiga inicial en
MPa y "t" el tiempo hasta el final del ensayo.
E.
Estudio
de los hilos de sutura y de sus características mecánico elásticas.
Se han desarrollado ensayos para determinar las características mecánico
elásticas de diversos hilos de sutura (prolene, seda, nylon, vicryl,
gore-tex) utilizados en la fijación o sutura de diversos biomateriales.
Se determinaron las curvas de estrés-deformeción así como el
comportamiento elástico (módulo de elasticidad en cada punto) así
como el efecto de la sutura en la durabilidad de probetas de pericardio.
F.Ensayos hidrodinámicos
en velos semiesféricos. Mediante un simuladosr de fatiga desarrollado
en nuestro laboratorio se estudia el comportamiento de velos de
pericardio sometidos a presiones crecientes, definiendo el efecto dinámico
o golpe de ariete simlar al producido tras las maniobras de apertura y
cierre de una válvula cardíaca natural.
El
desarrollo de este modelo hidrodinámico permite definir presiones de
apertura y cierre, tensiones y deformaciones de los velos en las
situaciones más desfavorables. Permitirá el desarrollo de una bioprótesis
segura y de durabilidad garantizada, resolviendo el conflicto
actual de su escasa seguridad y fiabilidad.
A
la terminación de esta investigación podremos redactar un pliego de
condiciones mecánico-elásticas para el material con las
recomendaciones y/o precisas para el control y verificación del uso de
este biomaterial, siendo ésto un paso obligado para la creación de
laboratorio de homologación de biomateriales.
Un
ejemplo de esta situación sería en nuestro modelo de pericardio bovino
la comprobación de las posibles nuevas características del pericardio
tratado con técnicas anticalcificantes (que serían comentadas más
adelante) y que demuestran la gran interrelación ineludible de la línea
de investigación. Ahondando en este concepto, el estudio morfológico y
bioquímico de las probetas ensayadas y de las prótesis retiradas a
pacientes arrojan nueva luz a nuestro conocimiento y confirman o
desechan las hipótesis iniciales.
La
línea de investigación potenciada con la nueva interrelación crearía
un equipo capaz de abordar la problemática actual de los biomateriales
en todos sus aspectos (médicos, bioquímicos, ingenieriles...).
Finalmente el análisis matemático de los resultados permitiría
obtener las leyes físico-matemáticas que permitan la utilización con
el conocimiento adecuado del biomaterial. Esta línea de investigación
tiene campos abiertos aún no explotados que permitirán el diseño de
estructuras funcionales realizadas con biomateriales garantizados y
fiables.
2.-Estudios
bioquímicos anticalcificante de pericardio bovino,
usado en la construcción de bioprótesis cardíacas. Investigador
principal: Dr. Eduardo Jorge Herrero.
En
los materiales empleados con fines sanitarios es necesario realizar
estudios morfológicos previos a su empleo. Dependiendo de las características
de cada material y su procedencia estos estudios adquieren mayor
importancia. Un ejemplo claro, es el pericardio bovino empleado como
tejido para prótesis cardíacas así como las válvulas porcinas también
empleadas para la fabricación de estas prótesis. El estudio de sus
características bioquímicas y
de su homogeneidad, permite seleccionar aquellas partes que llevadas a
un diseño complicado puedan tener una mejor adaptación y
funcionamiento.
En
todos los ensayos los materiales empleados es necesario el estudio bioquímico
que determine una mejora en su funcionalidad en el organismo. Los
tratamientos químicos pueden determinar que el biomaterial actúe con
una funcionalidad adecuada y de esta forma aumentar la durabilidad de
los mismos.
Los
estudios que se han realizado en tejido de pericardio y en válvulas
porcinas, se han dirigido hacia los
tratamientos químicos de curtido del biomaterial necesarios e
imprescindibles para el buen comportamiento mecánico del tejido. En
estos casos, aumentar el rendimiento
del comportamiento mecánico conlleva el riesgo importante de la
calcificación del tejido. En un primer paso para evitar este proceso,
los estudios se dirigieron hacia la patogénesis de la mineralización
comprobándose la implicación directa de los proteoglicanos y de los lípidos
en el proceso.
Las
evidencias determinadas generaron la necesidad de obtener un tratamiento
anticalcificante que evitara este proceso y por tanto prolongara la
durabilidad de las prótesis. Algunos de los nuevos tratamientos
propuestos, la extracción de los lípidos del tejido,los tratamientos
con difosfonatos unidos covallentemente al tejido y el empleo de sales
de hierro y aluminio han proporcionado magníficos resultados.
Actualmente
se ensayan tratamientos químicos alternativos anticalcificantes y su
estabilidad frente al estrés mecánico empleando para ello, una máquina
de fatiga capaz de acelrerar el ciclo cardíaco veinte veces por
segundo. Estos estudios permitirán seleccionar aquellas prótesis
comerciales con mejores características atendiendo a los tratamientos
químicos.
La
presente investigación permite continuar el desarrollo de las líneas
de estudio sobre biomateriales considerados imprescindibles en cirugía
cardiovascular como son las prótesis arteriales. El conocimiento de los
procesos que determinan la calcificación y el fallo de dichas prótesis
permitirá avanzar en la selección de aquellos materiales comerciales
que vayan a ser utilizados en la clínica, tanto por sus propiedades
bioquímicas como por sus propiedades mecánicas. El
ensayo de diversos tratamientos químicos permitirá, al final de
los estudios, emitir un informe sobre qué tipos de prótesis son las más
adecuadas para la implantación quirúrgica.
3.-Estudios
de biocompatibilidad,
agregación plaquetaria y estudios sobre vasos artificiales de bajo
calibre.(Investigadora principal: Dra. Cristina Escudero Vela, en
colaboración con el Instituto de Polímeros. CSIC y la Universidad de
Alcala de Henares).
Los
trabajos e investigaciones que realizará el nuevo laboratorio en este
aspecto se basarán en la investigación,
comprobación y verificación que los materiales (en las líneas
de investigación desarrolladas hasta ahora) serán capaces de generar
una respuesta apropiada del organismo en una aplicación específica.
Para ello es necesario desarrollar un sistema de trabajo con una serie
de ensayos que se describen a continuación:
Verificación
de la biocompatibilidad:
Para que un producto merezca el calificativo de biocompatible es
necesario que supere toda una serie de pruebas. Estas se pueden agrupar
en dos grandes bloques: las que se llevan a cabo en un entorno que
simula el fisiológico (ensayos "in vitro") y las realizadas
en animales de laboratorio (ensayos "in vivo"). Son los
primeros los que se suelen realizar en las etapas iniciales de la
investigación porque requieren menos tiempo para la consecución de
resultados válidos y orientativos. Los segundos son ya los que
proporcionan conclusiones definitivas. Por tanto los unos como los otros
son imprescindibles en el estudio de los biomateriales.
Ensayos
para el estudio de la biocompatibilidad:
La selección de las pruebas bioquímicas, fisiológicas y médicas para
garantizar que un biomaterial actuará según los requerimientos
exigidos y que proporcione una respuesta biológica adecuada, depende de
su localización y función en el organismo. En cualquier caso existen
normativas estándar internacionales que gobiernan la evaluación biológica
de los materiales y que sumariamente serían las siguientes pruebas:
a.
Efectos a corto plazo: toxicidad aguda, irritación de piel, ojos,
mucosas, hemólisis, trombogenicidad, hemocompatibilidad, pirogenicidad.
b.Efectos
a largo plazo: efectos tóxicos subcrónicos y crónicos, mutage-nicidad,
carcinogenicidad, teratogenicidad y efectos generales en la reproducción.
Todos
los peligros potenciales deberían ser considerados para cada material y
producto, pero ésto no implica que sean necesarias todas las pruebas
para cada material.
Cualquier
prueba "in vitro" o "in vivo" deben basarse en el
buen uso final y las buenas prácticas de laboratorio planeadas,
desarrolladas y evaluadas por profesionales competentes con los
conocimientos adecuados.
4.Estudios de agregación plaquetaria
b.Efectos
a largo plazo: efectos tóxicos subcrónicos y crónicos, mutage-nicidad,
carcinogenicidad, teratogenicidad y efectos generales en la reproducción.
Todos
los peligros potenciales deberían ser considerados para cada material y
producto, pero ésto no implica que sean necesarias todas las pruebas
para cada material.
Cualquier
prueba "in vitro" o "in vivo" deben basarse en el
buen uso final y las buenas prácticas de laboratorio planeadas,
desarrolladas y evaluadas por profesionales competentes con los
conocimientos adecuados.
|
Agregación plaquetaria.Estudios de la interfase |
Design of a laminar flow chamber to study platelet aggregation.J.L. Castillo-Olivares and colls. ASAIO Abstracts, 1985.
Con
relación a este apartado, actualmente parece cada vez más probable
mejorar los implantes de prótesis vasculares de pequeño y mediano
calibre, comercialmente disponibles en el mercado, mediante su
recubrimiento con sistemas poliméricos con actividad farmacológica
antitrombogénica.
Los
injertos vasculares tratados con distintos sistemas poliméricos son
sometidos a pruebas "in vitro" antes de ser implantados en los
animales. Para comprobar la validez de los distintos tratamientos, las
prótesis son introducidas en una cámara durante 6 horas y sometidas a
condiciones de temperatura, flujo y presiones fisiológicas utilizando
una máquina de circulación extracorpórea capaz de mantener una
temperatura constante de 37ºC y un flujo suficiente (alrededor de 0.45
L/min) para obtener unas presiones sistólicas comprendidas entre150-120
mm Hg y unas diastólicas entre 90-70, con una presión media de
120-110.
Se
realizan grupos control de
animales con injertos de PTFE y otro con Dacron (ambos tipos de prótesis
se encuentran comercialmente disponibles y son utilizados en clínica
humana). El plan de trabajo posterior en lo referente a los grupos a
realizar se desarrolla según los resultados obtenidos en las pruebas
"in vitro" con diferentes concentraciones de los distintos
recubrimientos de los derivados acrílicos del ác. salicílico, del ác.
fenil acético y del ác. propiónico.
Los
injertos vasculares son implantados bilateralmente en arterias
de perros y extraidos para su estudio 3 horas, 24 horas y 5
semanas después de su implantación. En las muestras extraídas se
realizan estudios de microscopía óptica y electrónica (transmisión y
barrido) así como técnicas de inmunohistoquímica con anticuerpos
monoclonales.En todos los animales se miden los flujos femorales y carotídeos
antes y después de la implantación de las prótesis e inmediatamente
antes de la extracción de las piezas.En los estudios de 3 y 24 horas se
realizan, además, la cuantificación de las plaquetas depositadas en
cada una de las muestras mediante el marcaje isotópico de plaquetas autólogas.
Las plaquetas son extraídas para su marcaje con 111-In-oxina una vez
que el animal está anestesiado y en quirófano y se procede a su
inyección una vez marcadas antes
de proceder a la sustitución arterial.
Otro
método es la siembra de células
endoteliales obtenidas de cultivos en las prótesis. Las células son
obtenidas de venas yugulares externas extraidas a los mismos perros en
los que posteriormente se realizará el implante. En este caso la
agregación plaquetaria es estudiada de la misma forma que en el proceso
anterior.
Hace
más de 20 años comienzan a utilizarse las llamadas prótesis de
reemplazo osicular en la cirugía reconstructiva del oído medio. Sobre
una idea de la utilización de materiales bioinertes, se hicieron los
TORP (Total Ossicular Reemplacement Prosthesis) yunque-supraestructura
del estribo, y los PORP (Partial Ossicular Reemplacement Prosthesis),
que sustituyen al yunque, realizando ambos una transmisión directa
desde la membrana o injerto timpánico.
Trás
unas investigaciones, pronto desechadas con prótesis metálicas y
polietilenos, el material más universalmente empleado fue el proplast,
consistente en una mezcla de un plástico más grafito pirolítico,
dotado de unos poros suficientemente grandes para que fuera penetrado
por el tejido conjuntivo del paciente, de tal forma que se pudiera
contrarrestar la natural tendencia a la reacción de cuerpo extraño
producida en el oído medio.Sin embargo, los resultados obtenidos con
esta prótesis llevó a su sustitución por las realizadas con plastipore,
constituídas solamente con plástico de estructura fibrilar y poros de
menor tamaño. Desde los primeros años de su uso se vió la necesidad
de intercalar un fragmento de cartílago entre la membrana timpánica y
la prótesis con lo que se disminuía el alto índice de extrusiones que
ambos tipos de prótesis demostraban.
Otros
materiales como las cerámicas fueron propuestos, aunque se demostró
una tendencia a la reabsorción que podría alterar sus resultados a
medio y largo plazo. Como en el resto de la implantología, en la
actualidad existe un uso masivo de la hidroxiapatita,
de estructura química similar al hueso, o más recientemente a la
utilización de la hidroxiapatita más polietilenos, que intentan
soslayar problemas como la fragilidad de este material a la remodelación
durante el acto quirúrgico, y la posible fijación por adherencias a
las paredes de la caja del tímpano.
Desde
hace dos años hemos emprendido un análisis de las prótesis de
reemplazo osicular basados en los siguientes pasos:
Estudio
comparativo entre prótesis fabricadas con materiales sintéticos, plásticos
y cerámicos, y homo y autoinjertos empleados durante 20 años en la
cirugía funcional del oído medio otorreico. Esta revisión ha sido
causa de un trabajo de publicación inminente.
En
un intento de valorar diversos factores que puedan influir en los
procesos de extrusión y deformación de las prótesis de reemplazo
osicular, se ha plantado un análisis complementario del anterior donde
se analiza la utilidad o fracaso de las diversas prótesis en función
del estado de la caja del tímpano y la permeabilidad tubárica.
Al
objeto de valorar los cambios histológicos que ocurren en la superficie
e interior de las prótesis, en la actualidad se está realizando un
estudio con microscopia óptica y electrónica de barrido de prótesis
retiradas en actos quirúrgicos tras su fracaso.
Como
proyectos venideros se plantea la posibilidad de colocar prótesis de
diversos materiales en el oído
medio de animales de
experimentación que serán sometidos a otitis media experimental y
condiciones de sobrecarga acústica para valorar los efectos sobre los
materiales empleados en la fabricación de las prótesis.
6.-Desarrollo
de un esfinter urinario:
Investigadores: Drs. Garcia Páez, Carballido y el Dr. Ingeniero
Guilleremo Rivero del Instituto de electromagnetismo Velayos (UCM
y RENFE). Se ha desarrollado el prototípo, finalizado la
experimentacion in vitro y
pasado a la fase in vivo.
Publicaciones
Revistas
A new instrument and technic for artificial heart valve replacement.
J.L. Castillo-OlivaresAmerican Journal of Surgery 975-977. Vol. 114, 1967.
Evaluation of the physical properties of biological tissues that can be used for reconstruction of cardiac valves.G. Ramos, D. Azpeitia, E. García-Romero, J.L. Castillo-Olivares, D. Figuera.Journal Thoracic Cardiovascular Surgery 65 : 359-363, 1973.
Un duplicador del pulso cardíaco
para probar prótesis valvulares de anillo deformable.J.L.
Castillo-Olivares, E. García Romero, D. Figuera. RevistaEspañola de
Cardiología 26 : 509-512, 1973.
A manual pulse duplicator to test heart valves theatre before implantation.
D. Figuera, J.L. Castillo-Olivares.Journal
Thoracic Cardiovascular Surgery 66 : 25-28, 1973.
Reconstruction of the right ventricular outflow and the pulmonary artery with a valve made from autologous vein mounted on a Dacron tube: an experimental study.J.L. Castillo-Olivares, E. García Romero, F. O'Connor, E. de Miguel, D. Figuera.Journal Thoracic Cardiovascular Surgery 67 : 419-425, 1974.
Evaluación biológica del
tejido venoso usado para la construcción de válvulas cardíacas.
Estudio experimental.J.L. Castillo-Olivares, J. Márquez, J.J. Goiti, E.
Sanz Ortega, F. O'Connor, D. Figuera. Revista Clínica Española.
138:53-57, 1975.
Reducción de la contaminación microbiana por el uso de flujo
laminar en la construcción de válvulas cardíacas.A. Juffé, E.J.
Perea, J.L. Castillo-Olivares, D. Figuera. Prensa Médica Argentina 62 :
109-111, 1975.
Long-term evaluation of venous tissue in the construction of cardiac valves.
J.L. Castillo-Olivares, J. Márquez,
J.J. Goiti, E. Sanz Ortega, F. O'Connor, D. Figuera. Vascular Surgery 9
: 211-219, 1975.
Presente y futuro de las prótesis valvulares cardíacas.J.L.
Castillo-Olivares. Revista Española de Cardiología Vol. XXIX, nº 2 :
103-105, 1976.
Válvula supraanular de bajo perfil para reemplazamiento
mitral.J.L. Castillo-Olivares, J.J. Goiti, F. O'Connor, C. Nojek, G. Téllez,
D. Figuera.Rev. Esp. Cardiol. 30 : 23-26, 1977.
Evaluación del tratamiento de tejidos usados para la construcción de válvulas cardíacas. J. Jiménez, J.J. Goiti, J.L. Castillo-Olivares, D. Figuera. Rev. Cirug. Esp. 31 : 21-24, 1977.
Modelo experimental de banco
de pruebas para prótesis valvulares cardíacas. Experimentación
"in vitro".C.G. Montero, J.L. Castillo-Olivares, J. Varela, J.
Cienfuegos, J.J. Barreiro, D. Figuera. Rev. Méd.
Argent. 67 : 161-164, 1980.
Enzyme-inducing action of oral anticoagulants.J.A. Rodríguez Montes, P. Escartín, J.L. Castillo-Olivares, J.A. Cienfuegos, V. Cuervas-Mons, I. Rossi. Gastroenterology. 79 : 1097, 1980.
Xenogenic cervical dura: a new biomaterial for the construction
of valvular bioprostheses. Experimental study of its physical &
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Estudio comparativo de la
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Siembra de células endoteliales y mesoteliales sobre una matriz fibroblástica en prótesis vasculares de PTFE: Acción del flujo sanguineo.Buján J, Garcia-Honduvilla, Contrerass L, Gimeno MJ, Escudero C, Minguela F, Bellón JM, Castillo-Olivares JL. Research in Surgery 8- n-1: VII, 1996.
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Mejora de la retención celular tras la siembra de células
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Selection and interaction of biomaterials used in the construction of cardiac bioprostheses.A. Carrera San Martin, J.M. Garcia Paez, J.V. Garcia Sestafe, E. Jorge Herrero, J. Salvador, A. Cordon, J.L. Castillo-Olivares. J. Biomed. Mater Res :39,568-574,1998.
Tesis
doctorales
"Desarrollo
de una válvula de vena montada sobre anillo reformable para su
implantación en posiciones mitral o tricuspidea y para la reconstrucción
del tracto de salida del ventrículo derecho y de la arteria
pulmonar." José Luis Castillo-Olivares. Universidad Autónoma de
Madrid, 1974.
"El
uso de bioadhesivos en cirugía ocular." Jose Luis Encinas Martín,
Universidad de Salamanca,1975.
Estudio experimental de las propiedades mecánico elásticas del
pericardio de ternera utilizado en la construcción de prótesis
valvulares cardiacas." José María García Paez. Universidad
Complutense de Madrid, 1986. Calificada con Premio Extraordinario.
"Sistema computorizado de seguimiento de pacientes
portadores de prótesis valvulares cardiacas". Doctorando: Dña
Lourdes Alvarez Ayuso. Co-Dirección: Prof. D. Figuera Aymerich y Prof.
J.L. Castillo-Olivares. Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de
Madrid, 4 de noviembre, 1988.
"Agregación plaquetaria sobre materiales protésicos y
trombosis arterial y venosa: tratamiento con diversos fármacos
antiagregantes. Estudio experimental en el perro." Doctorando: Dña.
Cristina Escudero Vela. Dirección: Prof. J.L. Castillo-Olivares.
Presentada en abril, 1988. Calificado Apto "Cum laude".
"Calcificación de prótesis cardíacas biológicas,
implicación de proteoglicanos y lípidos". Doctorando: D. Eduardo
Jorge Herrero. Dirección: Prof. J.L. Castillo-Olivares. Presentada en
abril, 1989. Calificado Apto "Cum laude".
Valoración y estudio comparativo "in vitro" e "in
vivo" de tratamientos químicos anticalcificantes en tejido de
pericardio bovino, usado para la construcción de bioprótesis
valvulares cardíacas. Doctorando: Da. Maria del Pilar Gutierrez Baz.
Defendida en la Facultad de Farmacia de la UCM (1993). Calificada con
Apto cum laude poe unanimidad
Estudio de la eficacia y seguridad de un higado bioartificial
formado por hepatocitos encapsulados en membranas biocompatibles, en el
tratamiento de la insuficiencia hepática aguda grave experimental en el
cerdo. Presentada por D. Antonio Colás Vicente en la UAM el 31 de mayo
de 1995. Calificada con Apto cum Laude por unanimidad.
Estudio del efecto de la perfusión extracorporea, a través de
un hígado bioartificial formado por hepatocitos encapsulados en
membranas biocompatibles, sobre la presión intracraneal en un modelo de
insuficiencia hepática aguda grave experimental en el cerdo. Presentada
por D.Angel Rivera Bautista el 26 de junio de 1996, siendo director el
Prof. D. Valentín Cuervas Mons. Obtuvo la calificación de Apto cum
Laude por unanimidad.
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