LIGHT! 005 | Revolución fotónica en el sector sanitario

light!
by secpho
REVOLUCIÓN FOTÓNICA
EN EL SECTOR SANITARIO
DIAGNÓSTICO PRECISO
FABRICACIÓN RIGUROSA
#005 · 2020 · 11,50 €

LIGHT! 005 | Revolución fotónica en
el sector sanitario ©2020 secpho
Edición
secpho
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Dirección
Sergio Sáez
Redactora Jefa
Rosa M. Sánchez
Dirección de arte y maquetación
Carla Barceló
Comunicación y publicidad
Elisenda Lara
Contenidos
Alba Vergés, Josuè Sallent · Generalitat de Catalunya
Oriol Estrada, Daniel Moreno · HGTP
Juan José Lázaro · Hospital Sant Joan de Déu
Óscar García-Algar · Hospital Clínic-Maternitat
Álex Turpin · secpho
Fernando Díaz, Meritxell Vilaseca · CD6-UPC
Sílvia Carrasco, Martina Giovannella · ICFO
Alejandro Domínguez · InPhoTech
Ruta Grinyte · LEITAT
José Miguel López-Higuera · GIF- Univ. de Cantabria
Matthias Schulze · Coherent Inc.
Joseba Izaguirre, Jon Mabe, Deitze Otaduy · TEKNIKER
Ferran Laguarta · SENSOFAR Medical
SENSOFAR & ANTHOGYR (Straumann Group)
Manel Espínola · MACSA Id.
Traducción
Traducciones Técnicas Metzger SL
Dpto. Administración
Mar Fernández
Impresión
Novoprint
Impreso en España, marzo 2020
Depósito Legal: B-16984-2019
ISSN 2604-9902 (edición impresa)
ISSN 2604-9910 (edición digital)
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EDITORIAL
Hoy te invitamos a sumergirte con nosotros en la potente combinación
de luz y medicina. Como lo hizo Rembrandt en su obra
La lección de anatomía del Dr. Nicolaes Tulp, en la cual lo primero
que nos atrae de este retrato grupal es el exquisito uso de la luz.
El brillo que emana de los rostros y el cadáver contrasta con la
sombra de todo cuanto les rodea. Gracias a la luz, miramos allí
donde es verdaderamente significativo: las diversas expresiones
de los rostros de aquellos que aprenden a partir de un cuerpo
inerte.
Y aquí estamos cuatro siglos más tarde, asomados a la obra de
Rembrandt, sumándonos a las miradas atentas y entusiastas de
los alumnos que rodean el profesor Tulp y participando de esta
lección pública de anatomía. Porque es en esa curiosidad y esa
fascinación por aprender donde mejor nos sentimos interpelados,
porque innovar no es más que dejarnos llevar por la actitud de
ir un poco más allá para llegar adonde nunca antes ha llegado
nadie.
Además, no hay ámbito en el que se produzca mayor consenso
sobre la necesidad de apostar por la investigación y la innovación
como en el de la salud. Todas las reticencias que, por desconocimiento,
puede provocar un futuro plagado de innovaciones
tecnológicas, se desvanecen ante un hospital bien equipado con
la última generación de dispositivos. Seguramente porque la falta
de salud nos roba nuestro bien más preciado: la vida.
En este nuevo número de light! que hemos dedicado al sector
sanitario se unen los mejores expertos de nuestro país en tecnologías
basadas en la luz junto a expertos en medicina, para mostrarnos
–como en la mejor lección de anatomía- algunos de los
muchos avances en este sector. El uso del láser, de la tecnología
LED o de innovadores sensores de imagen avanzada convierten
el diagnóstico médico, el tratamiento o la rehabilitación en un proceso
mucho más eficiente; así como la fabricación de dispositivos
médicos resulta mucho más rigurosa.
No es ya una declaración de principios, sino una constatación
que las tecnologías basadas en la luz son uno de los principales
motores de innovación en el sector sanitario. Así que deja que tu
curiosidad pasee fascinada por las siguientes páginas… y recuerda
que aquí, más que en ningún otro sector, ¡nos va la vida en ello!
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OVERVIEW
CONTENIDOS
07
El mejor servicio a las
personas
HC. Alba Vergés
Dr. Josuè Sallent
Consejería de Salud
Generalitat de Catalunya
10
Conocimiento,
innovación y salud
Dr. Oriol Estrada
Dr. Daniel Moreno
Hospital Germans Trias i Pujol
16
Los quirófanos
del futuro
Dr. Juan José Lázaro
Hospital Sant Joan de Déu
22
Innovación tecnológica
al servicio de los bebés
prematuros
Dr. Óscar García-Algar
Hospital Clínic-Maternitat

26
La fotónica cuida
de nosotros
Alejandro Turpin
secpho
45
Imagen espectral al
servicio del diagnóstico
médico
Meritxell Vilaseca
CD6-UPC
62
Sensores avanzados
para dispositivos médicos
Joseba Izaguirre, Jon Mabe,
Deitze Otaduy
TEKNIKER
DIAGNÓSTICO
PRECISO
34
La luz para el diagnóstico
de trastornos oculares
Fernando Díaz
CD6-UPC
38
Innovación puntera en
las ciencias de la vida
Sílvia Carrasco
Martina Giovannella
ICFO
42
Lightopsy: Detección
temprana de marcadores
tumorales
PhD. Alejandro Domínguez
InPhoTech
48
Equipo ultrasensible
para biopsia líquida
Ruta Grinyte
LEITAT Technological Center
51
Endoscopios
inteligentes
José Miguel López-Higuera
Universidad de Cantabria
FABRICACIÓN
RIGUROSA
56
Láseres
de femtosegundos
Matthias Schulze
Coherent Inc.
64
Nueva generación de
sistemas ópticos para la
inspección de dispositivos
médicos vasculares
Ferran Laguarta
SENSOFAR Medical
68
3D S neox: Implantes
médicos sin defectos
SENSOFAR & ANTHOGYR
(Straumann Group)
71
Trazabilidad y seguridad
en la industria Médica y
Farmacéutica
Manel Espínola
Macsa ID
MAPA
DE EXPERTOS
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El mejor invento
de la humanidad es
la colaboración
Pio ari ca Sciptis. Fereto hosulibem tum ego uncupio, quitilius, vit.
Ipimis auciis popoporen dium incla mo verobse ium tem re con ti in
sesseder laturitidin diisqui ditiacrum ors aur.
Somos secpho, un
clúster de innovación
tecnológica formado
por empresas, centros
tecnológicos y grupos
de investigación que
creen firmemente en la
colaboración. Porque
nadie llega a ninguna
parte solo y únicamente
los que colaboran
y conectan sus ideas
son capaces de llegar
donde no lo ha hecho
nadie. ¿A dónde quieres
llegar tú?
Descubre más en
secpho.org
Decte eria culicideo, pata, o inatam furs et di iam. Fac
tastrum eore cotis vehem ellabem.
Geroraet obsenatus. Forumen ditimis prit Castis patum
me nimunt. Tabesimum iu in tabut Catu esimus
commora? Nam o erte rem dit. Locaetra? Nihilis et vicum
intimmo vit, cultodi, norum interit num fuit.
Icips, quiu sestra eti, simus, omant? Aximum essi se,
nes horum opublium pere et que faudam inu vid ia
vicio vit, quam ent, am prae puliis me num que niquam
re facteritius fur. Hui int.
Ovemus. Cupplic ienteriame moereis facervi veribemurem.
Fuit. Gilissuli cast a vatis cae te facris los,
quosses terfirm ilistrei se aturs reis ve, ne interis ad
clut furidemo itus, nostant, C. Castrist quiu sendiur
quo vidertene con tifectorem cenimus, in sederem
ignocati consulin ne que consus, nonsule simisquost
vemustre coni sa Serudes, me nihi, quidenihi, Catimur,
untis hilium acchilia videndeliis vis. Graed furenat iliceret
cer iam medelin pra atereis vividet iace peri, ur a vis
C. Fuiur, teres hebatuus opone cam
Hit faciaspit hil minum ut exeriorit, nihit fugias eatempo ritatibus milit ut et ma qui delitior sequatus am faccaepratur
min enis sim quos si a sectas exped eatem quae dem iditi deritib ustius volupiendame num reprovid quamus
exped quunte et omnis conet expliquam, sinctorere mi, consedi ut et ommoluptae doluptat.
Perferissim num hilluptate voluptat veliqui tem faceatur, sumquodit volupid endamusa vendebitatin remolup ientibe
aruntia ant intias atiae voloreium voles sequide rchicima quostio expernatur, to is dipiend elicabores atem
eum hillabo. Nam veligen ihiliatianis mi, ulpa et harum aliquis ciamet faccupis rerum, que veliquam volest volorem
fugia seque modis aut ute rerit ut voluptatem quidebi sincto magnimodio. Olore vendernatur?
Voluptae comnimo luptati dempores ut quid quid enis atur, ipit, quatis necusaerum haribus trumquam sam sus
LIGHT! by SECPhO 15

CONSEJERÍA SALUD · OVERVIEW
EL MEJOR SERVICIO
A LAS PERSONAS
HC. ALBA VERGÉS | CONSEJERA DE SALUD DE LA GENERALITAT DE CATALUNYA
DR. JOSUÈ SALLENT | DIRECTOR DE LA FUNDACIÓ TIC SALUT SOCIAL
Es imposible desligar los avances en
el campo de la salud de los avances
tecnológicos. Basta mirar a nuestro
alrededor cuando vamos a un centro
de salud para ver cómo, de una manera
constante y muchas veces imperceptible,
la tecnología forma parte
del día a día.
Pero incorporar la innovación científica
y tecnológica no es sencillo; son
muchas las tecnologías que constantemente
aparecen que generan grandes
expectativas, una enorme presión
del mercado y de la sociedad para
incorporarlas lo antes posible. Por ello
es imprescindible hacer un análisis
cuidadoso antes de implementarlas,
tanto del coste-beneficio asociado
como de los efectos que producirá en
cuanto a gestión del cambio.
No debemos perder de vista que la
tecnología no es un fin en sí misma
sino que es un medio, y en el caso de
salud, la tecnología se convierte en el
medio para ofrecer siempre el mejor
servicio a la ciudadanía y solucionar
los retos que el sistema plantea.
No debemos perder de vista la ley
de Amara que nos señala cómo tendemos
a sobrevalorar el efecto de la
tecnología a corto plazo y subestimarla
en el largo. Esta ley no hace más
que expresar cuánto confiamos en la
tecnología y el nivel de frustración
que nos genera la falta de logro
inmediato de los beneficios
que habíamos previsto.
Por ello necesitamos observar atentamente
el ciclo de madurez de cada
una de las tecnologías y elegir el momento
adecuado para incorporarlas al
sistema. Y, además, debemos analizar
cuáles de las infinitas tecnologías
que aparecen y dan respuesta a las
necesidades planteadas son realmente
las más adecuadas para nuestra
realidad.
“El reto de la innovación
tecnológica en salud es
ofrecer siempre el mejor
servicio a las personas”.

OVERVIEW · CONSEJERÍA SALUD
Este análisis debe tener en cuenta
elementos como la equidad, la seguridad,
la privacidad de las datos, la
sostenibilidad del sistema y la interoperabilidad
con los sistemas y tecnologías
con las que deberá existir.
La innovación continua requiere también
de la colaboración constante e
íntima de los profesionales de la salud
-quienes conocen de primera mano
las necesidades asistenciales-, así
como de los proveedores tecnológicos.
Y nada mejor que los centros
de salud para conceptualizar y probar
esta colaboración.
Tampoco podemos olvidar el papel
fundamental de los usuarios, bien
sean pacientes, familiares o profesionales
sanitarios. Porque es imprescindible
que quien debe usar la
tecnología esté presente, de manera
activa y desde el principio, en el proceso
de diseño; no solo en la fase final
de validación y testeo, sino en la
de definición de retos y determinación
de los elementos de uso.
Por lo tanto, la mejor manera de enfocar
una buena solución a los retos de
los servicios de salud es que los actores
implicados y afectados la formulen
directamente, para dejar que sean
los proveedores tecnológicos los que
compitan después para ofrecer y hacer
realidad la mejor solución tecnológica.
Desde la administración pública,
no solo tenemos la necesidad de mejora
constante para disponer del mejor
sistema de salud, sino que también
tenemos la responsabilidad de favorecer
la creación, consolidación y crecimiento
de un tejido industrial ligado
a las ciencias de la vida.
En este sentido, Cataluña goza de un
ecosistema completo para investigar
e innovar: disponemos de centros de
investigación en salud y en tecnología
líderes internacionalmente, tenemos
un tejido empresarial consolidado y
somos capaces de generar start-ups
innovadoras. A su vez, contamos
con un sector sanitario referente en
el mundo, ávido por incorporar los
avances y que puede funcionar como
prescriptor para la exportación. Desde
la Administración tenemos, pues,
la obligación de establecer los mecanismos
de colaboración pública y privada
que permitan el logro de estos
objetivos.
Un buen ejemplo de ello lo tenemos
con el sistema RAIM Cloud (Radiological
Archive and Image Management),
que es el sistema PACS (Picture Archiving
and Communication System)
de imagen médica en la nube desarrollado
por el Consorcio Corporación
Sanitaria Parc Taulí. Actualmente no
solo es el software que se utiliza en
todo el sistema público catalán, sino
que se usa ampliamente en España
y también se ha internacionalizado.
Este sistema nos ha permitido no solo
ofrecer un mejor servicio a la ciudadanía,
sino también disponer de uno de
los mejores y más grandes repositorios
de imagen médica para investigar
e innovar en este ámbito.
Tenemos por delante todas las tecnologías,
y entre ellas las fotónicas,
que cumplen todas las características
de innovación señaladas; tecnologías
maduras y un tejido autóctono capaz
de proveerlas. Además, disponemos
de mecanismos de financiación ligados
a la Estrategia de investigación
e innovación para la especialización
inteligente de Cataluña (RIS3CAT),
que nos permitirán tener los recursos
necesarios para financiar estas operaciones,
fuera del marco presupuestario
corriente de los centros de salud,
CatSalut o el propio Departamento.
Por eso podemos decir, sin temor a
equivocarnos, que innovar en el diseño
y la aplicación de las tecnologías
en salud no es una opción, es una
obligación.
“El diseño y la aplicación
de las tecnologías en
salud no es una opción,
es una obligación”.

Plataforma de Innovación en
Tecnologías Médicas y Sanitarias
+158
Colaboradores
30
Unidades de
innovación
+1000
Profesionales
ITEMAS
ES…
una estructura de apoyo a la innovación sanitaria en red cuyo
objetivo es facilitar que las ideas innovadoras de los
profesionales sanitarios lleguen a generar valor para el
sistema favoreciendo la transferencia de tecnología, la
cultura de la innovación y la comunicación con el resto de la
sociedad.
La principal herramienta de ITEMAS son las Unidades de
Apoyo a la Innovación (UAI) en los hospitales. A través de
ellas se dotan los medios y ayudas necesarias para que los
profesionales sanitarios puedan convertir sus ideas y
descubrimientos en realidades para los pacientes.
Itemas.org
@itemas
Plataforma de Innovación en Tecnologías Médicas y Sanitarias
(ITEMAS) (PT17/0005/0036) financiada por el Instituto de Salud Carlos
III y la Agencia Estatal de Investigación (PTR2018-001071). Proyecto
cofinanciado con el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

OVERVIEW · HOSPITAL GERMANS TRIAS I PUJOL
CONOCIMIENTO
INNOVACIÓN
Y SALUD
Hoy construimos el futuro
DR. ORIOL ESTRADA | DIRECTOR TERRITORIAL DE INNOVACIÓN HGTP
DR. DANIEL MORENO | RESP. PROGRAMA DE INNOVACIÓN HGTP
Hace casi 2.500 años, Hipócrates, el padre de la
medicina, sentenciaba que la ciencia consiste en saber
y la ignorancia, en creer que se sabe. La base de la
ciencia es el conocimiento. A lo largo de los siglos,
generaciones de médicos han intentado avanzar en
ese conocimiento. La curiosidad, la persistencia y el
trabajo son las armas de las que tiene que valerse
quien pretende lograr avances científicos. El error no
es sino un paso intermedio que acerca y azuza al
investigador al descubrimiento de un nuevo logro o la
mejora de una tecnología conocida.
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HOSPITAL GERMANS TRIAS I PUJOL · OVERVIEW
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OVERVIEW · HOSPITAL GERMANS TRIAS I PUJOL
Estamos viviendo una progresión
geométrica del conocimiento científico
y tecnológico. Nos encontramos
inmersos en la cuarta revolución industrial,
cuando aún no hemos sido
capaces de incorporar y asumir el
cambio de paradigma que representó
la tercera revolución iniciada apenas
hace cuatro décadas. Este avance
sin precedentes sitúa paradójicamente
las ciencias de la salud ante
una incertidumbre de primer orden:
¿cómo absorber e integrar todo el
conocimiento tecnológico que se genera
en el cuidado de la salud de las
personas?
La medicina moderna es una gran
consumidora de tecnología, los avances
son asombrosos. En general, los
profesionales de la salud somos unos
usuarios entusiastas de tecnologías
nuevas. Las introducimos en nuestra
práctica clínica tan pronto como llegan
a nuestras manos. En cambio,
nuestras organizaciones son a menudo
poco innovadoras. Nos preocupamos
mucho de cómo emplear los
últimos avances y no nos implicamos
lo suficiente en afrontar los cambios
necesarios en nuestro modelo de
atención a la salud. Dicho de otra forma:
cómo, en qué casos y para qué
vamos a emplear estos avances. Este
planteamiento se conoce hoy en día
como Medicina basada en el valor. Un
prestigioso economista de la Harvard
Bussiness School, Michael Porter, introdujo
hace unos diez años este concepto
novedoso para profesionales y
organizaciones de la salud. Seguimos
obsesionados en contar y priorizar el
volumen de actividad o los recursos
de los que dispone un hospital o un
médico para atender a sus pacientes.
Medimos su excelencia por estos parámetros.
No obstante, nos preocupamos
menos de conocer cuál es el
impacto real de nuestras actuaciones
en la salud de las personas. Así mismo,
trabajamos centrados en incorporar
novedades continuamente sin
evaluar a conciencia en qué mejoran
estas últimas tecnologías disponibles
nuestra práctica clínica previa. Innovar
sin tener en cuenta el valor medido en
resultados de salud sería elegir el camino
equivocado.
Esta relación entre resultados en salud
y los costes derivados mide el

HOSPITAL GERMANS TRIAS I PUJOL · OVERVIEW
El futuro de las
organizaciones
sanitarias es
tecnológico.
valor real de la medicina que practicamos.
Una vez más, los profesionales
de la salud caemos en la trampa que
ya advirtiera Hipócrates, creemos que
sabemos, pero no nos preocupamos
en conocer el valor real de nuestra
práctica clínica. Afortunadamente
cada vez son más los profesionales
que abrazan este nuevo paradigma.
En el caso de nuestro centro, el Hospital
Germans Trias de Badalona, hace
años que estamos comprometidos en
adoptar nuevas formas de atender
mejor la salud de la población.
En un momento en que los cambios
se suceden de forma vertiginosa, las
organizaciones sanitarias se encuentran
inmersas en un auténtico cambio
de paradigma. Existen diversos factores
que condicionan este cambio: la
eclosión de las enfermedades crónicas,
como resultado de un mejor control
de las mismas; el aumento de la
supervivencia de la población; la aparición
de enfermedades emergentes;
el envejecimiento de los profesionales
de la salud sin un recambio suficiente
planificado para los próximos diez
años; los cambios sociales y culturales
de los pacientes y sus familias;
el acceso masivo a la información y
la participación de los enfermos en
las decisiones terapéuticas que les
incumben, entre otros factores. Todo
ello obliga a buscar nuevas formas
de organizarse y atender la salud de
la población. Primero hay que definir
cómo debemos atender a los pacientes
y luego añadir los elementos tecnológicos
que nos permitan hacerlo.
El conocimiento de los profesionales
de la salud y la implicación de enfermos
y familiares deben aprovecharse
para realizar un auténtico proceso de
reingeniería del modelo de atención.
Esta cultura no está suficientemente
introducida hoy en día en nuestros
hospitales y centros de salud.
En nuestro Hospital llevamos 5 años
lanzando proyectos de cambio en diversos
ámbitos de la atención. Más
de 60 proyectos que implican a 1.000
profesionales de nuestra institución.
Estos han definido junto con sus pacientes
cómo debe organizarse la
atención que reciben para hacer frente
a los retos del futuro. El futuro de
las organizaciones sanitarias es tecnológico,
pero para aprovechar todo
el potencial tecnológico innovador primero
tenemos que definir y priorizar
qué problemas queremos solventar y
cómo vamos a hacerlo.
Recientemente, nuestro hospital junto
con el Instituto de Investigación en
Ciencias de la salud Germans Trias,
ha emprendido un reto ambicioso que
consiste en complementar su programa
de innovación clínica fomentando
la innovación tecnológica. Se trata de
aprovechar todo el potencial de nuestros
profesionales para identificar problemas
clínicos y ayudarles a plantear
posibles soluciones junto con otros
partners tecnológicos. El concepto
consiste en generar un ecosistema de
innovadores clínicos impregnados en
la cultura del cambio y la mejora de su
práctica clínica.
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OVERVIEW · HOSPITAL GERMANS TRIAS I PUJOL
Para conseguir este propósito hemos
establecido acuerdos de colaboración
con diversas empresas, instituciones
académicas y centros de investigación.
Se trata de provocar un cambio
de cultura, de acercar el conocimiento
clínico de nuestra organización al
conocimiento tecnológico externo. La
experiencia vivida hasta ahora confirma
que el contacto entre profesionales
de diversas disciplinas, bajo unas
determinadas condiciones, produce
una eclosión de ideas y propuestas.
Algunas de ellas ya se encuentran en
fase de aceleración. Una organización
sanitaria alineada con la innovación
es un campo fértil para la identificación
de necesidades reales y para la
validación de soluciones tecnológicas
innovadoras. En esta línea, colaboramos
con secpho para compartir propuestas
y facilitar el contacto entre
empresas y grupos de investigación
en fotónica con expertos en diversas
especialidades y profesiones sanitarias
de nuestro centro. Se han realizado
ya dos actividades conjuntas.
En la primera se expuso el trabajo de
diversos miembros de secpho y sus
avances potencialmente utilizables en
el campo de la salud. Unas semanas
después, se realizó una segunda actividad
en la que diversos grupos de
profesionales del hospital lanzaron varios
retos clínicos a los miembros de
secpho. El resultado no podía ser mejor.
Se pudo comprobar el interés en
participar en proyectos compartidos.
Tras un debate intenso y muy participado
se plantearon diversas líneas de
actuación conjunta sumamente interesantes.
Al margen de los proyectos
conjuntos que fructifiquen de estas
colaboraciones, lo más interesante
fue observar cómo interactuaban profesionales
de disciplinas tan dispares.
La generación de ideas, el planteamiento
de interrogantes o de posibles
soluciones generó un apasionante clima
de colaboración y de innovación
abierta. Ambos colectivos se beneficiaron
de asociar sus capacidades en
la búsqueda de posibles respuestas
innovadoras a los retos planteados.
Esta sinergia entre
expertos clínicos y
tecnológicos permite
lanzar proyectos
innovadores. Esto es
solo el principio.
Les podemos garantizar que algo
ha cambiado en los participantes de
esta sesión provenientes del hospital.
Quieren más. Esta sinergia entre expertos
clínicos y tecnológicos permite
identificar, priorizar y lanzar proyectos
innovadores. Esto es solo el principio.
El futuro pasa por “contaminar” el conocimiento,
por compartir habilidades
y competencias. Solo así se consigue
avanzar. En estas reuniones hubo un
auténtico ejercicio de open innovation.
Tendrá secuelas positivas para
las personas que asistieron y con un
poco de suerte para la población que
se beneficiará de las innovaciones
que se generen.
Si Hipócrates levantara la cabeza 25
siglos después de pronunciar sus célebres
aforismos, nos recordaría que
el conocimiento es un ejercicio compartido
de esfuerzo, de humildad y de
resiliencia. El futuro que nos espera
en los próximos años es apasionante,
siempre que seamos capaces de
adaptarnos y no caigamos en la indolencia
de pensar que no nos toca a
nosotros construirlo.
14 light! by secpho

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LOS QUIRÓFANOS
DEL FUTURO
DR. JUAN JOSÉ LÁZARO | HOSPITAL SANT JOAN DE DÉU
El Hospital Sant Joan de Déu Barcelona se avanza
al futuro. El centro ha estrenado recientemente
los primeros quirófanos pediátricos de España
que integran en un mismo espacio quirúrgico una
resonancia magnética, un TAC y un arco híbrido.
Las nuevas instalaciones cuentan con la tecnología
más avanzada que ayudará a los profesionales a
abordar las intervenciones complejas con mayor
precisión y personalización, pero también con
una ambientación y dispositivos que mejoran la
experiencia del paciente y su familia.

OVERVIEW · HOSPITAL SANT JOAN DE DÉU
El sueño de contar con un nuevo
bloque quirúrgico en el Hospital Sant
Joan de Déu se ha hecho realidad
gracias a una importante inversión,
de unos 20 millones de euros, que
ha sido financiada por el Servei Català
de la Salud del Departament de
Salut de la Generalitat de Catalunya y,
mediante donaciones, por diferentes
entidades como la Fundació Privada
Daniel Bravo Andreu, la Fundació Nou
Mil.leni, la Asociación Benéfica Anita,
la Fundació Barberà Bardés, la Fundació
Creatia y Mindray, entre otros.
El nuevo bloque quirúrgico supone un
cambio de paradigma. Por un lado,
incorpora toda la tecnología necesaria
y de última generación para que
los cirujanos puedan disponer de
imágenes en tiempo real, e incluso
en realidad aumentada, de
la zona que están operando. Así
pueden proceder con la mayor precisión,
especialmente en el caso de
las intervenciones extremadamente
complejas como es la extirpación
de tumores cerebrales. También posibilita
que algunas operaciones que
requerían una cirugía abierta puedan
abordarse, a partir de ahora, mediante
técnicas mínimamente invasivas y
sin desplazamientos del paciente.
Pero sobre todo permite obtener un
gran volumen de información sobre
los procedimientos que se llevan a
cabo gracias a un sofisticado software
que gestiona esta información, tanto
a nivel de imagen como de datos.
Esta información, que hasta hora no
se recogia, resulta muy valiosa porque
permitirá en un futuro llevar a cabo
estudios de investigación para mejorar
los procedimientos quirúrgicos e
impulsar iniciativas innovadoras, a la
vez de poder personalizar más los diferentes
tratamientos. Para esta labor,
el Hospital cuenta con la ayuda de
Philips como partner tecnológico
estratégico.
Quirófanos más grandes
y mejor equipados
El nuevo bloque quirúrgico ocupa una
superficie de 2.200 m 2 , más del doble
de la que ocupaba el antiguo, y cuenta
con ocho quirófanos y una sala de
reanimación con capacidad para 10
camas, donde cuatro de ellas están
destinadas a los cuidados de pacientes
críticos.
Sala de espera
para niños pequeños
18 light! by secpho

HOSPITAL SANT JOAN DE DÉU · OVERVIEW
Algunas operaciones
que antes requerían
de cirugía abierta ahora
pueden abordarse
mediante técnicas
mínimamente invasivas
y sin desplazamientos
del paciente.
Ventana con vistas al exterior y
torre con respirador de anestesia
Quirófano con arco híbrido
Todos los quirófanos disponen de
estaciones de anestesia de última
generación que aportan un control
absoluto del estado del paciente.
Además, la gráfica anestésica se ha
informatizado, por lo que nos permite
registrar y almacenar todos los parámetros
del paciente, así como los
fármacos administrados y los eventos
acontecidos durante todo el proceso
anestésico.
Estos quirófanos disponen de microscopios
quirúrgicos, sistemas de neuronavegación,
ecógrafos de última
generación para los diferentes especialistas,
algunos de ellos integrados
con la unidad de hemodinámica.
Otro punto importante es que se
dispone de una nueva unidad de esterilización
adosada al quirófano y
completamente informatizada para
integrar la trazabilidad del material al
paciente.
Por otra parte, se dispone de armarios
y papeleras inteligentes, que permiten
la reposición automática del material
utilizado y que facilitan el almacenaje
del material quirúrgico, esencial para
llevar a término cualquier proceso quirúrgico.
De este modo se ha conseguido la
integración de todos los sistemas de
soporte asistencial al área de quirófano.
Un quirófano con resonancia
Uno de los ocho quirófanos del nuevo
bloque quirúrgico está pensado
especialmente para las intervenciones
de neurocirugía. Dispone de una
resonancia magnética en una sala
contigua para que, en el caso de las
intervenciones dirigidas a extirpar un
tumor cerebral, el equipo médico pueda
someter al paciente a una prueba
inmediatamente después de la intervención,
sin sacarlo del quirófano.
De esta manera, se aseguran de que
han extraído todo el tumor y evitan las
re-intervenciones.
Este equipamiento también es especialmente
útil para un tratamiento
light! by secpho 19

Imagen de pasillo central
del bloque quirúrgico
que el Hospital ha llevado a cabo en
niños por primera vez en España: la
ablación percutánea termal por láser.
Se trata de una intervención que consiste
en destruir mediante luz láser
los tumores cerebrales que están
ubicados en lugares del cerebro
de difícil acceso. Para poder aplicar
la luz láser, el paciente tiene que
ser sometido durante la intervención
a una resonancia que delimita cual es
la zona tumoral sobre la que se tiene
que aplicar la luz láser para destruirla.
Esta técnica es menos invasiva y
más segura que la cirugía tradicional
y permite al paciente recuperarse
en un plazo de tiempo
menor y volver a casa en 24-48
horas. Hasta ahora esta intervención
se prolongaba durante horas porque
el paciente era preparado en quirófano
y trasladado después al servicio de
diagnóstico por la imagen, situado en
otra planta del Hospital, para hacerle
la resonancia.
Un arco híbrido muy útil para
intervenciones de escoliosis
Otro quirófano del nuevo bloque quirúrgico
ha sido especialmente concebido
para las intervenciones de traumatología.
Incorpora un arco híbrido,
un aparato que resultará muy útil a
los profesionales que operan escoliosis,
una intervención relativamente
frecuente en el hospital. El arco híbrido
permitirá a los cirujanos ver
en tiempo real, mediante realidad
aumentada, dónde colocan los
tornillos que fijan la espalda, un
hecho clave para el éxito de la intervención
y que reduce las complicaciones
postoperatorias.
Un tercer quirófano ha sido diseñado
para la práctica de cirugías cardíacas.
En este espacio se han incorporado,
como novedad, una bomba extra corpórea
para pacientes de bajo peso y
prematuros, y un sistema de integración
de imágenes a través del esófago
que permite ver el corazón y los grandes
vasos en 3D.
Un TAC portátil
Los profesionales que trabajan en estos
quirófanos poden disponer de un
TAC móvil –un dispositivo que estará
al alcance de todos los quirófanos–
para llevar a cabo con mucha mayor
precisión intervenciones quirúrgicas
de diversas especialidades. Movemos
la tecnología al lugar que lo requiere
para evita desplazar al paciente.
20 light! by secpho

Sala de resonancia magnética
Quirófano anexo a la sala
de resonancia magnética
light! by secpho 21

INNOVACIÓN
AL SERVICIO DE LOS
BEBÉS PREMATUROS
DR. ÓSCAR GARCÍA-ALGAR | JEFE DE SERVICIO DE NEONATOLOGÍA
HOSPITAL CLÍNIC-MATERNITAT
El desarrollo tecnológico actual y futuro adolece
de plazos que cada vez son más cortos. Es un
fenómeno conocido y creciente. Por ejemplo, en
el ámbito del tratamiento oncológico, el último
anticuerpo monoclonal en fase de ensayo clínico
mejora los resultados del anterior y estos serán
superados por otro monoclonal que se someterá a
un ensayo casi solapado con el previo.
22 light! by secpho

HOSPITAL CLÍNIC · OVERVIEW
En los ámbitos de la fotónica, la nanotecnología,
la inteligencia artificial,
entre otros, esta situación es aún más
extrema ya que la tecnología ofrece
respuestas a preguntas que aún no
se han planteado. Esta asimetría entre
el desarrollo tecnológico y los problemas
de salud se explica además por
la desconexión entre los profesionales
de uno y otro lado. Es fundamental
que los profesionales de la salud entiendan
los fundamentos de esa tecnología
y participen en su desarrollo
aplicado, de manera que incorporen la
innovación como una de las columnas
que sustentan la atención sanitaria.
El pensamiento crítico y la contextualización
de la atención a los recién nacidos
(especialmente a los prematuros)
ha llevado a nuestra unidad neonatal
a incorporar la innovación en el catálogo
de opciones de desarrollo de la
actividad asistencial, docente, de divulgación
y de investigación. En este
sentido, la unidad cuenta con un grupo
de neonatólogos y enfermeras, a los
que ocasionalmente se han añadido
bioquímicos, biólogos, ingenieros y
familias, para desarrollar proyectos de
innovación basados en la utilización
de avances tecnológicos. A continuación
se explican algunos de ellos.
Impresión 3D
La impresión 3D tiene aplicaciones
crecientes en la práctica clínica habitual.
Estamos diseñando su utilización
en dos ámbitos clínicos relevantes, el
principal de los cuales tiene como objetivo
emplear mascarillas individualizadas
para ventilación no invasiva
(VNI) neonatal.
La interfase actual se asocia a diferentes
problemas derivados de su uso,
por ejemplo, fugas aéreas, úlceras de
presión, deformidades craneales, cicatrices,
moldeamiento facial, etc.
Actualmente tenemos en marcha un
proyecto que está desarrollando sistemas
de fijación, dispositivos faciales
e interfases que permitan mejorar los
resultados funcionales de la VNI y que
limiten los efectos secundarios actuales,
basándose principalmente en la
impresión 3D con material biocompatible
de dispositivos faciales individualizados
a partir del escaneado y la
captura de la estructura facial cambiante
del recién nacidos prematuro.
light! by secpho 23

nacidos prematuros con problemas
respiratorios son atendidos cada vez
más con dispositivos de ventilación
no invasiva (VNI) y la técnica clásica
de soporte de la vía aérea basada en
la intubación endotraqueal y la ventilación
mecánica estándar queda cada
vez más limitada a pacientes extremos
y de difícil manejo. Esto da lugar a que
la experiencia en el manejo inmediato
de estos recién nacidos sea cada vez
más excepcional y a la vez los neonatólogos
con mayor experiencia en su
historia profesional se van retirando.
Tenemos en marcha un proyecto de
realidad virtual/realidad aumentada
para entrenar en ese entorno la capacitación
de atención respiratoria con
intubación y ventilación mecánica a
recién nacidos prematuros extremos.
Monitorización transcutánea
de parámetros bioquímicos,
inalámbrica y en tiempo real
La monitorización de constantes biológicas
y parámetros bioquímicos
en recién nacidos prematuros es un
una necesidad en la práctica clínica
habitual. Es necesario desarrollar
métodos incruentos y fiables (con las
máximas sensibilidad y especificidad)
para conseguir la monitorización continuada
(preferentemente inalámbrica
y en tiempo real, utilizando la tecnología
5G, con tiempo de demora igual
a 0,0). Actualmente, el empleo de la
determinación transcutánea de algunos
de estos parámetros ya se emplea,
por ejemplo en la cuantificación
transcutánea de la bilirrubina. Además
existen publicaciones recientes sobre
sistemas electrónicos de registro continuo
de parámetros biológicos, como
electrocardiograma (ECG), frecuencia
cardíaca y respiratoria, saturación de
oxígeno o tensión arterial. La pregunta
es si se puede emplear la tecnología
fotónica para la determinación transcutánea
cuantitativa de parámetros
bioquímicos sanguíneos (glucosa,
sodio, calcio, etc.), a través de apósitos
o sensores, por ejemplo, o bien
empleando “ropa inteligente”. Actualmente
estamos desarrollando este
proyecto en colaboración con empresas
expertas en fotónica.
Realidad aumentada
y realidad virtual
El entrenamiento en la atención a
pacientes complejos es fundamental
para desarrollar capacitación entre los
profesionales sanitarios. Los recién
Dispositivos móviles
El desarrollo imparable de terminales
móviles y de aplicaciones móviles
(App’s) ha conllevado su incorporación
en muchos escenarios de la práctica
clínica asistencial estándar. Estamos
trabajando en varios proyectos relacionados,
tales como la gestión del
banco hospitalario de leche materna
propia y donada; una App de soporte
para familias de recién nacidos prematuros
extremos que son atendidos
en el entorno de la hospitalización
domiciliaria; así como la utilización
de tecnología fotónica incorporada al
teléfono móvil para permitir emplearlo
como bilirrubinómetro de fácil manejo.
Tecnología LED y antisepsia
Las infecciones adquiridas en las unidades
de cuidados intensivos neonatales
son potencialmente muy graves
24 light! by secpho

HOSPITAL CLÍNIC · OVERVIEW
El avance de
la innovación
tecnológica
será imparable
y existen protocolos muy estrictos de
control de la infección. Por otro lado,
existen longitudes de onda de la luz
emitida por dispositivos LED que tienen
un efecto antiséptico demostrado
sobre superficies. Estamos desarrollando
un proyecto basado en este
efecto para su empleo en la UCI neonatal,
principalmente para la descontaminación
de superficies.
El futuro
El futuro tecnológico prácticamente
no existe ya que el presente le pisa los
talones. En cambio, la aplicabilidad de
soluciones basadas en estos avances
tecnológicos camina lentamente,
de la mano del desconocimiento y
de la falta de comunicación entre el
profesional sanitario que gestiona los
problemas y no plantea las preguntas
adecuadas, y el avance innovador
que tiene respuestas huérfanas.
El principal avance se debe producir
en este encuentro, en esta situación
de “tenemos que hablar”, que reúne
a la realidad clínica y la posibilidad
tecnológica. Así tendremos preguntas
pertinentes para las respuestas
adecuadas, y entonces el avance de
la innovación tecnológica sí será imparable.
light! by secpho 25

LA FOTÓNICA
CUIDA DE NOSOTROS
ALEJANDRO TURPIN | Consultor Científico · secpho

SECPHO · OVERVIEW
pequeñas, llegando incluso a moléculas
individuales. También es amplio
conocido el uso del láser en cirugía,
especialmente en oftalmología, y de
sistemas avanzados de imagen médica,
que son cada vez menos invasivos.
No tan evidente es el impacto
de las tecnologías fotónicas en
tratamientos de enfermedades de
la piel, en diagnóstico, en terapias
basadas en la luz, o el su uso para la
mejora de los quirófanos.
El sector sanitario está destinado a
ser uno de los principales motores
de nuestra sociedad durante el siglo
XXI. Mediante pasos que son aparentemente
inapreciables estamos
viendo cómo la medicina avanza con
terapias menos invasivas, más efectivas
y rápidas que hace una década,
en áreas tales como la lucha contra
el cáncer o el diagnóstico temprano
de enfermedades crónicas. Y esto es
gracias a que la innovación clínica va
de la mano de la innovación tecnológica,
en busca de una medicina basada
en el valor, tal como abogan desde el
Hospital Germans Trias i Pujol. El
sector sanitario, como otros muchos,
se apoya en tecnologías punteras
como la robótica, la electrónica,
la inteligencia artificial y, cómo no, la
fotónica. El uso de la luz ha revolucionado
la medicina en varias
ocasiones a lo largo de la historia. El
caso más evidente es el de la invención
del microscopio durante el siglo
XVII, que fue clave para dar pasos
agigantados en nuestro conocimiento
de los tejidos biológicos, así como
del origen de las enfermedades, de
cómo diagnosticarlas y de cómo tratarlas.
Precisamente, durante la última
década la microscopía ha sido llevada
al extremo: la combinación de microscopios
ópticos de alta resolución
junto con microscopios de electrones
ha permitido estudiar la estructura de
tejidos a escalas drásticamente más
Seguramente, el área de la salud donde
la fotónica tiene un impacto más
evidente es en el de la oftalmología
y es también una de las áreas donde
más desarrollo se necesitará durante
el siglo XXI. Por un lado, durante los
últimos años la visión humana está
siendo expuesta a esfuerzos y demandas
para las que no está preparada.
En particular hoy en día utilizamos
la visión próxima mucho más que
nunca lo hemos hecho en el pasado a
través de pantallas y dispositivos móviles.
Por otro lado, con esperanzas
de vida cada vez más largas, se
estima que desarrollemos problemas
en la visión tales como la presbicia
(vista cansada), cataratas, desprendimiento
de retina o glaucoma. Es por
ello por lo que desarrollar herramientas
no invasivas de prevención y diagnóstico
es esencial. Un buen ejemplo
es la tomografía de coherencia óptica
(OCT, del inglés), que ha cambiado
completamente el diagnóstico ocular
hacia una precisión de hasta 3
micrómetros, lo cual es fundamental
para observar problemas en la retina.
Durante los últimos años también
se ha producido una explosión en la
sensibilidad a la que se pueden medir
las deformaciones e incorrecciones
del cristalino, gracias a la tecnología
de medición de frente de ondas
(wavefront sensing). Esto es de gran
utilidad de cara a intervenciones quirúrgicas
oculares, así como para el
seguimiento durante el pre y el post
light! by secpho 27

OVERVIEW · SECPHO
Las tecnologías
basadas en la luz
son uno de los
principales motores
de innovación en el
sector sanitario.
28 light! by secpho
operatorio. En esta línea, es significativamente
notable la labor del CD6,
desde donde han puesto el knowhow
adquirido durante años al favor
de la salud de la visión. Ejemplos de
proyectos que están llevando a cabo
son el del desarrollo de instrumentación
para el diagnóstico del ojo seco
mediante la medida de la estabilidad
de la película lacrimal; el del desarrollo
de sistemas OCT que permiten visualizar
prácticamente la totalidad del ojo
en una única medida; o el de nuevos
diseños de lentes multifocales. A nivel
más fundamental, desde ICFO
también están contribuyendo en esta
dirección mediante el desarrollo de
microscopios enfocados a observar
células individuales asociadas a degeneración
de la retina.
El láser es sin lugar a duda una de las
invenciones más destacadas del siglo
XX y la causa principal de la eclosión
de la fotónica. Siendo una herramienta
tan versátil, el láser también tiene
gran relevancia en el sector sanitario.
La aplicación con la que estamos más
familiarizados es en cirugía, donde el
láser es usado dependiendo de la longitud
de onda (color), longitud del pulso
y potencia del mismo. En función
de estos parámetros, la luz interacciona
con el tejido de diferentes maneras.
Por ejemplo, hay sustancias que
solo son sensibles a ciertas longitudes
de onda, de tal forma que se pueden
diseñar terapias precisas basadas en
la irradiación con láser. Asimismo, la
duración del pulso y la potencia del
láser son claves de cara al procesado
de tejidos, con lo que ajustando
esos parámetros se puede conseguir
tanto quemar tejido como cortarlo de
manera precisa. De esta manera, el
láser es utilizado tanto para ablación
(pulsos muy cortos), como para tratamientos
de cáncer (donde las células
tumorales son tratadas químicamente
para que reaccionen a ciertas longitudes
de onda), fotocauterización
(donde el láser sella heridas) o incluso
para destrucción de cálculos renales.
Por tanto, el láser es una solución
ampliamente utilizada en cirugías tales
como la ocular, oral, dermatológica,
endovascular y gastro-intestinal, entre
otras.
Mientras que, hasta hace pocos años,
la mayor parte los láseres utilizados
en medicina eran de CO 2
(con pulsos
mínimos de microsecundos), los láseres
de femtosegundos se están
abriendo paso progresivamente. Este
tipo de láseres han llevado la precisión

en la ablación y la disección láser a un
nuevo nivel, lo que tiene un especial
impacto en cirugía refractiva y de cataratas.
De manera indirecta, el láser de
femtosegundos también está teniendo
un gran impacto en el sector sanitario
a través del procesado de materiales
con láser, donde se necesita un gran
nivel de detalle y precisión (en el orden
de micrómetros). Esta es un área donde
Coherent está haciendo grandes
esfuerzos para acercar y hacer más
sencilla y asequible la implementación
de la tecnología láser de femtosegundos
en el sector sanitario. Desde TE-
KNIKER también apuestan por el uso
de láseres para microtexturizado con
el objetivo de mejorar la integración
de implantes, corte de componentes
médicos, y marcado de instrumental
quirúrgico y otros componentes, algo
que Macsa id también ve como uno
de los grandes valores añadidos del
láser en el sector médico y farmacéutico.
El láser de femtosegundos
también es de vital importancia para
la fabricación aditiva o impresión 3D,
la cual está llamada a revolucionar
el campo de las prótesis médicas.
Actualmente se pueden diseñar y
fabricar prótesis con precisión de 50
micrómetros por una fracción (del orden
de decenas de euros) del precio
que cuesta una prótesis estándar (del
orden de miles de euros). Desde el
Hospital Clínic-Maternitat de Barcelona
están utilizando la impresión
3D para el desarrollo de mascarillas
individualizadas para ventilación no
invasiva en neonatos con materiales
biocompatibles.
Con un nivel de penetración tecnológico
comparable o incluso superior
al del láser, encontramos la tecnología
LED como una de las tecnologías
fotónicas más usadas en nuestras vidas.
Hoy en día disponemos de LEDs
prácticamente a todas las longitudes
de onda, lo cual es de gran utilidad
para controlar la interacción luz-materia,
que depende ampliamente de la
longitud de onda utilizada. Por ejemplo,
hay estudios que han demostrado
que la luz ultravioleta (en el orden de
los 400nm) puede actuar como antiséptico
y desactivar diferentes tipos
de bacteria, hongos y moho, lo que
abre la puerta a toda una nueva generación
de técnicas desinfectantes
sin utilizar agentes químicos o control
de temperatura. Las infecciones en
hospitales pueden ser muy problemáticas,
por lo que el desarrollo de tales
técnicas podría cambiar radicalmente
la seguridad hospitalaria.
El GIF-Universidad de Cantabria
también está llevando a cabo ensayos
donde utilizan la luz como herramienta
para atacar directamente células
enfermas, así como para activar el
sistema inmunológico a nivel local, especialmente
en cáncer de páncreas
y de melanoma. Esta aproximación
light! by secpho 29

OVERVIEW · SECPHO
es también una de las líneas en las
que ICFO está poniendo más recursos,
de cara a desarrollar tecnologías
fotónicas que actúen sobre células y
tejidos para combatir infecciones y
activar fármacos a escala local.
La fotónica también está brillando
dentro del sector sanitario desde el
punto de vista del diagnóstico, desde
point-of-care y testeo en laboratorio,
hasta imágenes de diagnóstico,
exámenes médicos, monitoreado de
tratamientos, o imagen intra-quirúrgica.
Uno de los principales motivos por
los cuales las tecnologías fotónicas
son tan interesantes para el sector sanitario
es debido a que permiten obtener
imágenes en tiempo real de
tejidos y células, con gran resolución
espacial y a un coste ínfimo comparado
con sistemas de resonancia magnética,
por ejemplo. El amplio abanico
de sistemas de imagen óptica a diferentes
longitudes de onda y modalidades,
hacen de esta aproximación
extremadamente atractiva para llevar
a cabo medidas no invasivas en pointof-care.
Un buen ejemplo de ello es
uno de los recientes proyectos desarrollados
por el GIF-Universidad de
Cantabria, donde han combinado
sistemas de visión artificial, imagen
hiperespectral, termográfica y OCT
para detección precoz de melanomas.
Este tipo de cánceres tiene una
tasa de supervivencia de pocos años
y ha sido demostrado que su detección
temprana es crucial. No obstante,
a día de hoy el método más habitual
de diagnóstico está basado en un
análisis a simple vista. Desde el CD6
apuestan por la combinación de LEDs
a diferentes longitudes de onda para
formar una imagen multiespectral que
ofrece mucha más información del tejido
estudiado. Esto, combinado con
algoritmos avanzados y basados en
machine learning permite determinar
si el tejido es maligno o no. En esta
línea de detección de cáncer, una de
la de las técnicas más prometedoras
para los próximos años es el de
la biopsia líquida, donde se buscan
trazas de células malignas mediante
un análisis de sangre. El problema
es que la concentración de esas
células es muy baja, por lo que son
difíciles de detectar. Esta parece ser
una de las grandes apuestas de varios
de nuestros socios, como Leitat
e InPhoTech, quienes han desarrollado
sus respectivos sistemas fotónicos
especialmente sensibles y enfocados
a esta aplicación. De manera similar,
la spin-off de ICFO Droplite está
trabajando para llevar al mercado un
sistema que, con una sola gota de
sangre, es capaz de detectar ciertos
patógenos relevantes para el diagnóstico
de alergias o mediciones hormonales.
Entrar en un quirófano es algo a lo
que ningún paciente se quiere enfrentar.
Es por ello que otra de las áreas
de actuación de la fotónica dentro del
sector sanitario se enfoca en mejorar
la experiencia tanto de los pacientes
como del equipo médico en los quirófanos.
Hay estudios que indican que
la luz natural tiene beneficios positivos
en el quirófano (para paciente y equipo
médico) durante una operación.
Diferentes tonalidades de luz o formas
proyectadas en las paredes y el techo
del quirófano también son efectivas
para ayudar a un paciente a relajarse.
Esta es precisamente una de las
recientes líneas de actuación que han
llevado a cabo desde el Hospital
Sant Joan de Déu.
Para que haya éxito en el quirófano,
también es vital que todos los dispositivos
utilizados durante la operación,
en especial los implantes, sean de
gran calidad. Desde Sensofar Medical
están focalizando sus esfuerzos en
diseñar sistemas de inspección de dispositivos
vasculares (los cuales suelen
ser inspeccionados a ojo desnudo en
la actualidad) utilizados en operacio-
30 light! by secpho

nes de enfermedades coronarias. Así
como Sensofar Metrology se ha especializado
en perfiles ópticos de alta
precisión, ideales en el control de calidad
durante fabricación de implantes
médicos. Por su parte, en cuanto a
dispositivos óptimos durante la operación,
el GIF-Universidad de Cantabria
ha desarrollado un nuevo endoscopio
inteligente que, gracias a un
sistema sensor, mejora objetivamente
la experiencia del cirujado.
Otro de los crecientes ámbitos de
actuación dentro del sector sanitario
es el del cuidado inteligente de
pacientes (smart healthcare) y para
el envejecimiento saludable. La idea
general en esta área es la de disponer
de sistemas de monitoreo activos
capaces de supervisar, diagnosticar,
e informar de manera remota del estado
de salud del individuo. Esto permite
tener un control de la actuación
de una medicación concreta, de mejorar
la administración de los servicios
de salud, etc. Este tipo de sistemas
combinan tanto dispositivos de pointof-care
como otros sensores pasivos
dispuestos en la habitación que son
capaces de medir constantes vitales
del individuo. Desde el GIF-Universidad
de Cantabria están liderando el
proyecto TEDFES para implementar
este tipo de tecnologías en un futuro
cercano.
Finalmente, una de las tecnologías
fotónicas que va a tener progresivamente
un mayor peso en nuestras
vidas durante los próximos años es
la realidad virtual y aumentada y
el sector sanitario dispone de escenarios
ideales donde esta puede ser
implementada. El ejemplo más claro
es el de proporcionar entrenamiento
lo más realista posible a equipos médicos
mediante entornos basados en
realidad virtual donde pueden mejorar
sus destrezas en situaciones a las que
habitualmente no están acostumbrados,
como operaciones complejas, el
uso de material quirúrgico especial, o
técnicas de ventilación y reanimación
extremas, como bien apuntan desde
el Hospital Clínic-Maternitat.
En cuanto a la realidad aumentada,
esta tiene un ámbito de actuación
evidente en operaciones, donde en el
futuro cercano el equipo médico podrá
disponer de información sobre el
paciente en tiempo real en su propio
campo de visión, mediante gafas inteligentes,
por ejemplo. Esta es una de
las líneas innovadoras de TEKNIKER
quien recientemente ha desarrollado
un sistema de seguimiento de mirada
para habilitar el acceso a la información
sin el uso de manos.
En resumen, el futuro del sector sanitario
es especialmente esperanzador
y desde secpho estamos convencidos
de que la fotónica va a ser uno de
los principales motores de las grandes
innovaciones que se llevarán a cabo
en el sector durante las décadas que
vienen.
light! by secpho 31

414 nm
542 nm 576 nm
ROJO, color sangre.
El rojo se sitúa en un extremo de la sensibilidad de nuestro sentido de la vista al color; el
extremo menos energético, el de mayor longitud de onda, alrededor de los 650 nm.
El rojo de la sangre proviene de los eritrocitos o glóbulos rojos, compuestos principalmente
por hemoglobina (Hb). Cada célula roja de la sangre contiene unos 300 millones de
moléculas de hemoglobina; esta proteína carga con hasta cuatro moléculas de oxígeno. Los
eritrocitos recogen las moléculas de oxígeno en los pulmones, ligándolas a los respectivos
átomos de hierro que presiden los cuatro grupos hemo que tiene cada hemoglobina; las
transporta por el resto del cuerpo, a través de la red arterial, hasta las células, que las usarán
como combustible. La sangre arterial es rojo intenso porque está oxigenada. ¡Cada pequeña
célula roja de la sangre puede transportar hasta mil millones de moléculas de oxígeno!
Cuando los eritrocitos sueltan su valiosa carga de combustible, el color rojo se vuelve más
anodino, apagado,
y la sangre regresa a través del circuito venoso a los pulmones a reponer su carga.
Representación del espectro de absorción de la Hb. Escala semilogarítmica.

Diagnóstico
preciso

CD6-UPC · DIAGNÓSTICO
Diagnóstico de
trastornos oculares
Fernando Díaz Doutón
Investigador Senior
CD6-Universitat Politècnica de Catalunya
El sentido de la vista juega un papel
crucial en la relación del ser humano
con su entorno, al proporcionar
alrededor del 75% de la información
que recibe de este. Así, los trastornos
relacionados con el sistema
visual generan un alto impacto en
la calidad de vida de las personas.
El amplio abanico de disfunciones
o patologías oculares comprende
desde los errores refractivos del ojo
(miopía, hipermetropía y astigmatismo),
hasta patologías retinianas
que pueden causar ceguera total
o parcial (degeneración macular,
glaucoma, etc.), pasando por malformaciones
o degradaciones de la
córnea o el cristalino (queratocono,
catarata…), o alteraciones del sistema
oculomotor. Un diagnóstico
eficaz y temprano de dichos trastornos
puede ayudar a determinar y
guiar el tratamiento más adecuado
en cada caso, con el consecuente
beneficio tanto social (aumento del
bienestar del paciente) como económico
(ahorro al sistema sanitario).
En este aspecto, la fotónica juega
un papel clave. La luz ha constituido
históricamente una herramienta
básica para el profesional de la visión,
dada la relación entre esta y el
sistema visual. Pero ha sido en los
últimos años, gracias a la revolución
de las técnicas basadas en la fotónica,
cuando se ha incrementado
sustancialmente la contribución de
las herramientas ópticas a la mejora
del diagnóstico y tratamiento de
enfermedades oculares, al permitir
la obtención de información sobre
la morfología y funcionalidad del ojo
de manera objetiva y no invasiva.
Imagen Izquierda:
Detalle de ojo humano
El Centro de Desarrollo de Sensores,
Instrumentación y Sistemas
(CD6) de la Universitat Politècnica
de Catalunya (UPC) posee más de
25 años de experiencia en investigación
en el área de la óptica visual
y la biofotónica. En este período, ha
realizado importantes contribuciones
para una mejor comprensión del
funcionamiento del sistema visual y,
en concreto, para mejorar el diagnóstico
y el tratamiento de trastornos
oculares. Su largo historial en el
desarrollo de técnicas de medida de
la calidad óptica ocular ha permitido
evaluar la calidad óptica de manera
global, así como determinar la conlight!
by secpho 35

tribución de cada uno de los factores
que la degradan: aberraciones y
difusión intraocular.
Respecto a esta última, se han desarrollado
nuevas metodologías
para cuantificar el grado de difusión
intraocular, que permiten objetivar
el diagnóstico y gradación de cataratas,
así como determinar la contribución
a la difusión de córnea y
cristalino por separado.
De la experiencia en esta área han
surgido recientemente nuevas líneas
de trabajo, como la que ha
permitido desarrollar instrumental
para la medida de la estabilidad
de la película lagrimal basada en
la degradación del reflejo corneal.
Esta aplicación tiene especial
relevancia para el diagnóstico del
síndrome de ojo seco, trastorno
cuya prevalencia está aumentando
significativamente a nivel mundial,
debido a los cambios en el estilo
de vida de la población, tales como
la utilización masiva de dispositivos
móviles y uso de lentes de contacto,
entre otros hábitos.
Por otro lado, en los últimos años
se viene trabajando en el desarrollo
y perfeccionamiento de nuevas
técnicas de imagen ocular. En colaboración
con el Instituto de Microcirugía
Ocular (IMO), centro de referencia
mundial en el ámbito de la
oftalmología, se ha desarrollado un
nuevo sistema de tomografía de coherencia
óptica (OCT por sus siglas
en inglés) que permite la obtención
de imágenes tanto del segmento
anterior completo (desde la córnea
hasta la cara posterior del cristalino
en una única medida) como de la retina.
Así, puede proporcionar al oftalmólogo
la caracterización de la
morfología y la biometría de las
principales estructuras del ojo
con un único instrumento.
Por otro lado, también se ha desarrollado
un retinógrafo hiperespectral
que, por medio de la captura
de imágenes de fondo de ojo en un
gran número de bandas espectrales,
permite resaltar lesiones y características
propias de trastornos
retinianos que pueden pasar desa-
Setup de laboratorio en la mesa óptica
36 light! by secpho

CD6-UPC · DIAGNÓSTICO
Con un único instrumento es
posible caracterizar la morfología
y la biometría de las principales
estructuras del ojo.
percibidas con los retinógrafos convencionales
basados en imagen en
color (RGB). Esto se traduce en una
mejora del diagnóstico y seguimiento
del tratamiento de las diferentes
patologías de retina.
El CD6 también ha trabajado activamente
en el campo de las lentes
intraoculares, con especial interés
en el desarrollo de soluciones a la
presbicia, como son las lentes intraoculares
multifocales. El trabajo
de estos años ha posibilitado disponer
de infraestructuras y know
how que permiten la caracterización
de las lentes en todas sus fases de
desarrollo, desde la conceptualización
hasta las previas al implante.
En este aspecto, se ha colaborado
en el desarrollo de nuevos diseños
de lentes intraoculares multifocales
con empresas líderes del sector.
Así mismo, se ha realizado investigación
encaminada a la evaluación
objetiva y automática de la función
visual mediante sistemas de
realidad virtual y su aplicación en el
ámbito de las disfunciones oculares.
Las principales contribuciones
del grupo en este ámbito son la objetivación
de las disfunciones de la
visión binocular mediante el uso de
eye-tracker, la automatización del
proceso de refracción y el desarrollo
de terapias visuales basadas en estos
sistemas.
Finalmente, cabe destacar que las
diferentes tecnologías desarrolladas
han sido validadas por medio de la
realización de estudios clínicos en
hospitales y clínicas colaboradoras,
constituyendo esta otra de las capacidades
destacadas del Centro
en el ámbito de la salud (no solamente
la ocular).
Actualmente, el CD6 sigue trabajando
activamente en las líneas descritas,
incorporando la aplicación de
métodos de aprendizaje automático
(machine learning) como herramienta
para extraer la máxima información
diagnóstica a partir del gran
número de datos obtenidos.
Imágenes 3D de OCT del segmento
anterior (arriba) y de retina (abajo),
obtenidas con el sistema desarrollado.
light! by secpho 37

DIAGNÓSTICO · ICFO
ICFO: innovación
puntera en las
ciencias de la vida
El potencial de las tecnologías de la luz en
este campo no ha hecho más que empezar.
Silvia Carrasco | Directora del equipo de KTT
Martina Giovannella | Project Manager en KTT
ICFO
El ICFO es un centro de investigación que orienta sus
programas a las líneas de frontera de la fotónica de
ámbito global, con el objetivo de abordar desafíos de
gran relevancia para la sociedad. Un área temática en
la que se concentran esfuerzos es en la aplicación de
las tecnologías fotónicas a la mejora de la salud y a la
comprensión del origen de las enfermedades a nivel
molecular.
La BioFotónica, la Fotónica Médica y la Fotomedicina
son áreas de gran crecimiento a nivel mundial.
Tratan del estudio y las aplicaciones de los fotones
al desarrollo de técnicas de prevención, diagnóstico
y terapia de patologías y enfermedades. Múltiples
herramientas basadas en tecnologías fotónicas ya se
encuentran disponibles, o se hallan en una fase muy
avanzada de investigación. Actualmente, destacan
las aplicaciones en dermatología, oftalmología, cirugía
general, cardiología y oncología. Durante los últimos
años se han conseguido avances muy importantes,
pero el potencial de las tecnologías fotónicas en este
campo no ha hecho nada más que empezar.
38 light! by secpho

ICFO · DIAGNÓSTICO
Los esfuerzos de investigación del ICFO en esta área
se focalizan en los siguientes campos:
• Imagen avanzada y tecnologías de Nanoscopía
y Super-resolución, que mejoran la resolución de
técnicas de microscopía tradicional. Además, permiten
visualizar procesos con dinámicas ultra-rápidas o
detectar presencia de sustancias específicas sin
necesidad de marcadores ad-hoc.
• Herramientas ultra delicadas y ultraprecisas,
que permiten la manipulación de material biológico y la
cirugía de altísima precisión.
• Herramientas de diagnóstico que acercan los
análisis directamente al paciente: La combinación
de fotónica y nanotecnología hace posible desarrollar
dispositivos compactos que, en pocos minutos y con
pequeñas cantidades de fluidos corporales, pueden
detectar marcadores de enfermedades. Este tipo
de tecnología ofrece soluciones para el diagnóstico
precoz de patologías.
• Terapias fotónicas: Tecnologías que combinan
fotónica con nanotecnología para actuar sobre células
y tejidos, combatir infecciones y activar fármacos a
escala nanométrica.
• Monitorización no invasiva de enfermedades
y de la eficacia de tratamientos: La fotónica difusa
permite la monitorización no invasiva, cuantitativa y
en tiempo real del flujo sanguíneo y de la cantidad de
oxígeno en sangre. Esto tiene aplicaciones en diversas
áreas, como isquemia cerebral aguda, oncología o
enfermedades musculares, tanto para el diagnóstico
como para el seguimiento del paciente con el fin de
implementar una terapia personalizada. En paralelo, se
trabaja en soluciones portables, que permitan su uso
fuera del hospital, así como en dispositivos wearables.
Para poder enfocar de manera efectiva los esfuerzos
de investigación en problemas y desafíos para la
medicina, ICFO ha creado una red de colaboradores
clínicos, que están testeando, validando y extendiendo
las aplicaciones de la tecnología fotónica. Actualmente,
dispositivos construidos y desarrollados en el ICFO
se encuentran en los principales hospitales del área
metropolitana de Barcelona. A continuación se
muestran algunos ejemplos de ellos.
light! by secpho 39

1
2
3
1. Droplite es una spin-off del ICFO. La compañía
está desarrollando un dispositivo de
diagnóstico médico que va a permitir detectar
y monitorizar agentes patológicos en humanos
y animales en el punto de atención al paciente
(Point of Care, POC).
2. Hemos elaborado una tecnología de microscopía
para observar, in-vivo, diferentes
células de la retina (incluidos los fotorreceptores)
que no pueden ser evaluadas mediante
técnicas tradicionales de oftalmoscopía. Exploramos
de manera prioritaria aplicaciones a
enfermedades asociadas a degeneración de
la mácula.
3. El proyecto “Laser and Ultrasound Co-
Analyzer for Thyroid Nodules” (LUCA), financiado
por la Unión Europea y coordinado
por el ICFO, tiene como objetivo desarrollar
un nuevo dispositivo de bajo coste que integra
tecnologías de fotónica difusa con ultrasonidos.
El dispositivo proporcionará a los
médicos información más detallada, lo que
facilitará la obtención de resultados más específicos
en la detección y caracterización del
cáncer de tiroides, mejorando su diagnóstico
y minimizando el número de cirugías que se
practican.
4. El proyecto BabyLux, financiado por la
Unión Europea, iniciado en ICFO y en el que
participa la spin-off HemoPhotonics SL, entre
otros 9 socios europeos, ha desarrollado un
dispositivo que permite obtener información
sobre el cerebro de los bebés prematuros,
susceptibles de desarrollar lesiones cerebrales
en sus primeros días de vida.
El programa de “Luz para la Salud” es posible
gracias al apoyo de múltiples entidades,
incluyendo la Generalitat de Catalunya, la
Comisión Europea, el Ministerio de Ciencia, y
especialmente el mecenazgo de la Fundación
Privada Cellex, la Fundación Privada Mir-Puig
y la Obra Social de La Caixa.
4

Master
in Photonics
“Photonics BCN”
PHOTONICS is one of the disciplines that plays a key
role in the 21st century technological development.
Four leading research and academic institutions in
the BARCELONA area joined their efforts to offer a
comprehensive MSc in PHOTONICS program as a
combination of basic and advanced elective courses
covering the main branches of PHOTONICS:
- Basics of Photonics
- Quantum Optics and Technology
- Nonlinear and Ultrafast Optics
- Biophotonics and Imaging
- Photonics Materials and Metamaterials
- Nanophotonics
- Optical Engineering
- Photonics Technology
The Master aims at educating future researchers in
this field and also promoting entrepreneurial activity
in PHOTONICS amongst its students.
Main program: 60 ECTS (1 academic year)
Classes will begin Fall 2020
“More information at: https://photonics.masters.upc.edu/en
“Admission for 2020 open at: https://photonics.masters.upc.edu/
en/copy_of_academic-year-2020-21”

Lightopsy:
Detección temprana
de marcadores tumorales
Alejandro Domínguez López, PhD
Business & Technology Development Manager
InPhoTech
Hoy en día, gracias a los avances tecnológicos
de las últimas décadas, los
especialistas médicos se encuentran
mejor asistidos para realizar un diagnóstico
certero y temprano de las
enfermedades de los pacientes. Sin
embargo, a pesar de dichos avances,
el peso del diagnóstico médico recae
sobre la opinión experta del especialista.
Si consideramos enfermedades
de alto impacto en la sociedad, como
lo es el cáncer, con más de 18 millones
de nuevos casos detectados solo
en 2018 según la OMS, resulta esencial
diagnosticar de forma precisa y
rápida, con el fin de asegurar un correcto
tratamiento y una alta tasa de
recuperación.
En particular en el caso del cáncer,
el análisis histopatológico es un paso
clave del diagnóstico de la enfermedad.
Mediante el proceso conocido
como inmunohistoquímica, es posible
determinar la presencia de ciertos elementos
(marcadores) en los tejidos,
42 light! by secpho

que ayudan a diagnosticar el cáncer
o tipo de cáncer del que se trata. Típicamente,
mediante dicho proceso,
desde la obtención de las muestras
del paciente hasta la recepción de los
resultados, pueden transcurrir varios
días o incluso semanas. Tal prolongada
ventana temporal tiene un impacto
directo, no solo en la eficacia de los
tratamientos, sino también en el confort
y el estrés que los pacientes y su
entorno soportan.
En este marco, Lightopsy nace con
el objetivo de atajar dos de los principales
obstáculos en el diagnóstico de
cáncer: la limitada disponibilidad de
especialistas y los largos tiempos de
espera para el diagnóstico. Gracias
a nuestra tecnología única de fibra
óptica, combinada con bioquímica
e inteligencia artificial, Lightopsy es
capaz de asistir a los especialistas
analizando cuantitativamente,
en cuestión de minutos, la presencia
de una batería de decenas de
marcadores tumorales. La objetividad
de los resultados, la simplicidad
en la preparación de las muestras a
analizar (bien en muestras de tejido o
en forma líquida, tal como sangre u
otros fluidos), así como el tiempo de
diagnóstico reducido son aspectos
que permitirán aumentar notablemente
la capacidad actual de los laboratorios,
reduciendo así los costes
de operación. Todo esto contribuye a
una obtención temprana del diagnóstico,
impactando directa y positivamente
en los pacientes a tratar.
Asimismo, el potencial de Lightopsy
como instrumento de diagnóstico no
solo engloba su uso como herramienta
única y singular, sino que, gracias
a su capacidad para analizar baterías
de marcadores en un corto periodo
de tiempo, abre las puertas a diagnósticos
más complejos a través del
análisis de grandes bases de datos
en combinación con otras variables o
resultados de otras pruebas médicas.
“Lightospy se
basa en tecnología
de fibra óptica,
combinada
con bioquímica e
inteligencia artificial”.
Actualmente Lightopsy se encuentra
en fase de desarrollo, con la prueba
de concepto ya validada con éxito en
2018, y cuenta con la colaboración de
varios expertos médicos y centros oncológicos.
Estimamos que las primeras
unidades estarán disponibles en el
mercado europeo en 2023.
light! by secpho 43

CD6-UPC · DIAGNÓSTICO
Imagen espectral
al servicio del
diagnóstico médico
Meritxell Vilaseca
Resp. del Grupo de Óptica Visual e Imagen Espectral
CD6-Universitat Politècnica de Catalunya
La tecnología de imagen espectral o
multiespectral, en inglés multispectral
imaging, se ha revelado en los últimos
años como una herramienta de gran
potencial para la mejora del diagnóstico
médico. Dicha ciencia aúna
los beneficios de la tecnología de la
imagen convencional con la espectroscopía
tradicional. Esto es, en cada
píxel de un sensor se obtiene información
espectral de la muestra bajo
análisis, y no solo de su color como
hacen la mayoría de cámaras digitales
convencionales. Dicha información
puede ser mucho más apropiada que
el color para muchas aplicaciones,
puesto que las propiedades espectroscópicas
tales como la reflectancia
o la transmitancia dependen, en gran
medida, de las propiedades químicas
del material que se está analizando.
Así, esta tecnología permite realizar
un análisis espectral con resolución
espacial (punto a punto), en contraste
con los espectrofotómetros convencionales,
por lo que se pueden estudiar
muestras que no sean uniformes.
Además, el estudio de las muestras
se lleva a cabo de manera no destructiva,
con una preparación mínima de
las misma y de manera rápida.
La obtención del conjunto de imágenes
espectrales (o cubo espectral) se
consigue a partir de la adquisición de
imágenes de la muestra a través de
muchos más canales que los tres tradicionalmente
empleados, es decir, el
rojo, el verde y el azul (RGB). El registro
de dichos canales, o bandas espectrales,
se puede conseguir iluminando
la muestra con una fuente
de luz de emisión espectral
ancha (blanca) y filtrando la
luz en bandas estrechas a lo
largo del rango espectral de
interés, o bien incluyendo un
espectrógrafo. Más recientemente,
también se han usado
configuraciones en que
se utilizan fuentes de luz tipo
LED (diodos emisores de luz)
para iluminar directamente la
muestra en bandas espectrales
estrechas, simplificando
así el diseño y reduciendo el
coste de los sistemas.
Esta tecnología comenzó a
desarrollarse hace 40 años,
pero no fue hasta principios
de los años 90 que empezó
a utilizarse a mayor escala,
específicamente en los campos de
la astrofísica y la teledetección en el
ámbito militar. Ahora su uso se ha ido
generalizando en diferentes campos,
tales como el control de calidad en la
industria o en el reciclado de materiales
como plásticos y, en particular en
biomedicina, como herramienta para
mejorar el diagnóstico médico.
Imágenes de reflectancia para diferentes longitudes de
onda del visible y del infrarrojo, de una lesión benigna, nevus
(a) y de una lesión carcinogénica, melanoma (b), obtenidas
con los sistemas multiespectrales desarrollados.
light! by secpho 45

En el Centro de Desarrollo de
Sensores, Instrumentación y Sistemas
(CD6) de la Universitat Politècnica
de Catalunya (UPC) existe
una línea de investigación en tecnología
de la imagen espectral y,
en concreto, en su aplicación en
medicina. Específicamente, dicha
tecnología se ha aplicado para mejorar
el diagnóstico en los campos de
la dermatología, la oftalmología y la
hematología.
46 light! by secpho
Sistema multiespectral
desarrollado para el
análisis de la reflectancia
de lesiones cutáneas
(cáncer de piel).
Por lo que respecta a aplicaciones en
dermatología, se construyó un dispositivo
de imagen espectral para
mejorar el diagnóstico del cáncer
de piel. Este representa uno de cada
tres casos de cáncer en el mundo y su
incidencia en Europa, Estados Unidos
y Australia está aumentando rápidamente.
La tasa de supervivencia a 5
años de las personas con cáncer de
piel mejora significativamente si la patología
se detecta y se trata a tiempo.
A día de hoy, el método de diagnóstico
estándar utilizado por los médicos
consiste en la inspección visual a ojo
desnudo o mediante un dermatoscopio,
seguido por el examen histológico.
Debido a la
falta de precisión
de esta técnica y
la precaución de
los dermatólogos, se
realizan un gran número de
procedimientos quirúrgicos innecesarios.
En el proyecto llevado a cabo se
desarrolló un sistema de imagen espectral
basado en LEDs que permitía
adquirir imágenes tanto en el visible
como en el infrarrojo. A partir del cubo
espectral de más de 600 lesiones de
piel benignas y malignas medidas
en hospitales de referencia (Hospital
Clínic de Barcelona y Azienda Ospedaliero
Universitaria Policlinico di
Modena) se estudiaron parámetros
espectroscópicos y se implementaron
programas para su clasificación automática
en base al análisis de dichos
parámetros y su patrón
espacial con la ayuda de
algoritmos de machine
learning. A día de hoy, se
ha llegado a obtener una
sensibilidad del 91.3%
y una especificidad del
84.6%.
Imagen de fluorescencia de
glóbulos rojos de un paciente
con esferocitosis sometidos a un
inmunomarcaje para visualizar
la membrana celular bajo
microscopio confocal.
Tecnología aplicada con
éxito en el diagnóstico
de cáncer de piel,
patologías de la retina
o enfermedades
hematológicas
En el campo de la oftalmología, se ha
desarrollado un retinógrafo multiespectral,
también basado en LEDs,
que permite obtener imágenes del
fondo de ojo en 15 bandas espectrales
desde longitudes de onda cortas
(azules) hasta infrarrojas. Gracias a
estas últimas es posible fotografiar capas
más profundas que con una cámara
de fondo de ojo convencional en
color. Esto se debe a que la pigmentación
de la retina (por la presencia de
melanina) absorbe la mayor parte de
la luz visible, pero deja penetrar longitudes
de onda más largas (infrarrojo).
Así mismo, dado que cada sustancia
presente en la retina responde
de manera particular a cada longitud
de onda, lo que se denomina firma
espectral, el hecho de registrar información
de más bandas del espectro
respecto a los retinógrafos convencionales
permite identificar dichas firmas
(como si se tratase de la huella dactilar
de una persona), y así localizar con

precisión pequeñas alteraciones que
se producen en las estructuras del
fondo de ojo del paciente, ayudando
así al diagnóstico temprano de las
patologías retinianas. Las primeras
pruebas realizadas en el Instituto de
Microcirugía Ocular (IMO) y en el Centro
Universitario de la Visión (CUV) de
la UPC para validar el prototipo confirman
este potencial. Por ejemplo, en
el caso de la degeneración macular
asociada a la edad (DMAE), permite
observar de forma más diferenciada
las drusas, depósitos de materiales
de desecho que se acumulan debajo
de la retina y que atrofian la zona
próxima de tejido en pacientes con la
enfermedad. Actualmente se ha marcado
como objetivo el construir una
gran base de datos con estas fotografías,
lo cual posibilitará la utilización
de algoritmos de inteligencia artificial
y técnicas de big data que permitan
determinar, para cada píxel de la imagen,
si existe daño ocular o no.
Finalmente, en un proyecto realizado
en colaboración con el Hospital
Sant Joan de Déu de Barcelona, se
está explorando el potencial de la tecnología
de imagen espectral para el
diagnóstico de enfermedades hematológicas
que afectan a glóbulos
rojos. Las alteraciones de dichas
células pueden provocar enfermedades
sanguíneas muy severas si no
se diagnostican a tiempo, siendo especialmente
sensible y crítico el diagnóstico
en población infantil. Cambios
en la producción de cadenas de proteínas
en los glóbulos rojos ocasionan
defectos que pueden tener unas
manifestaciones muy variables en los
individuos: desde ser asintomáticas o
presentar leves alteraciones analíticas,
hasta presentar anemias importantes
con elevada morbi-mortalidad y mala
calidad de vida, como por ejemplo la
talasemia. En los laboratorios de hematología,
la morfología de sangre en
microscopio óptico convencional es
fundamental en el diagnóstico de esta
enfermedad, así como las características
de un hemograma o incluso complejos
estudios genéticos del individuo.
Aun disponiendo de estos recursos, a
menudo estas enfermedades no se
pueden diagnosticar de forma directa.
Por todo ello, en el estudio llevado a
cabo en el CD6 se están analizando
las características de emisión y absorción
de los glóbulos rojos de pacientes
con talasemia para intentar establecer
diferencias en la absorción y/o fluorescencia
en rangos ultravioleta, visible e
infrarrojo con la ayuda de un microscopio
confocal. La ventaja del uso del
microscopio confocal frente a las
otras técnicas más convencionales
es que se puede recoger la señal de
cada punto de la muestra, excitándola
punto a punto de tal manera que se
puede realizar imagen de la emisión
y de la reflectancia de la misma, con
distintos formatos. También es posible
focalizar el plano de excitación
a una profundidad concreta de la
muestra pudiendo obtener imágenes
tridimensionales de los glóbulos
rojos. Los estudios preliminares
realizados hasta la fecha son prometedores
puesto que ponen de
manifiesto que hay diferencias en la
emisión por fluorescencia entre células
sanas y enfermas.

Célula del cáncer

LEITAT · DIAGNÓSTICO
Equipo
ultrasensible
para biopsia
líquida
Ruta Grinyte
Investigadora senior
LEITAT Technological Center
La biopsia líquida es una prueba
analítica para el diagnóstico y el
seguimiento de enfermedades de
cáncer. Los tumores, cuando se
encuentran en fase metastásica,
liberan células y, por tanto, material
genético (ADN tumoral, también
llamado ptDNA) en el corriente
sanguíneo. De modo que es posible
detectar ptDNA con un simple análisis
de sangre. No obstante, estos se
encuentran en cantidades muy
pequeñas (~picogramos/microlitro) y
son muy difíciles de detectar.
Según el oncólogo Josep Baselga,
presidente de la Fundación Fero
dedicada a la investigación oncológica
y del Comité Científico de Vall D’Hebron
Instituto de Oncología, la biopsia
líquida es una de las herramientas
“más prometedoras en el mundo
del cáncer”, y “su aplicación
permitiría aumentar la curación
del cáncer en un 25%, lo cual es una
barbaridad”. Hoy en día, disponemos
de técnicas que pueden llegar a esos
límites de detección, como el real
time Polymerase Chain Reaction
(rtPCR) y las secuenciaciones de
nueva generación. Sin embargo, la
adopción de estas técnicas ha sido
frenada debido a su complejidad,
la especificidad de los reactivos, el
pretratamiento de la muestra y los
tiempos de lectura lentos (varias
horas).
En este marco, los investigadores
del Centro Tecnológico LEITAT, en
colaboración con los de Instituto
de Física de Alta Energía (IFAE),
están trabajando en el desarrollo
de la tecnología de biopsia líquida
en el marco del proyecto PHIL, con
el soporte del programa ATTRACT
financiado por la Unión Europea.
PHIL es un sistema fotónico
ultrasensible con una alta ganancia
interna que permite la detección
de fotones individuales dentro del
espectro visible. Además, permite
medir el tiempo de llegada de los
diferentes fotones con alta precisión.
La combinación del bajo umbral de
detección y la información de tiempo
de adquisición permitirá augmentar la
sensibilidad hasta 1000 veces y llegar
a rangos de femtogramos de ptDNA/
microlitro, sin ninguna amplificación
en menos de un minuto. Este
dispositivo podría analizar más de
50 muestras en una hora.
La cooperación entre IFAE, con
amplia experiencia en el desarrollo
e integración de detectores, y
LEITAT, con un sólido conocimiento
en investigación médica, crea una
combinación única de los talentos
necesarios para el éxito de este
proyecto. En la actualidad, no hay
ningún dispositivo en el mercado que
cumpla con estos requerimientos y
diseño, lo que hace que la tecnología
PHIL sea un proyecto ambicioso y
único, que mejora el diagnóstico
clínico y la detección temprana de
enfermedades como el cáncer.
light! by secpho 49

El evento de cooperación Europea
para rondas de inversión y alianzas de innovación
en los sectores de MedTech, diagnóstico y salud digital.
30 de Junio
y 1 de Julio
2020
+750
participantes
+25
países
presentes
GRENOBLE, Francia
IV Edición

Endoscopios
inteligentes
Desarrollo de un sistema sensor que otorga
inteligencia a endoscopios estándar
José Miguel López-Higuera
Catedrático responsable del GIF
Universidad de Cantabria
Desde el Grupo de Ingeniería Fotónica
(GIF) de la Universidad de Cantabria
(UC), del Centro de Investigación
Biomédica en Red en el área temática
de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina
(CIBER-BBN) y del IDIVAL
se ha desarrollado un sistema sensor
que transforma un endoscopio rígido
en inteligente, facilitando la orientación
espacial en cirugía endoscópica.
Este desarrollo contribuye al logro de
operaciones más eficientes y eficaces
y a disminuir el estrés del cirujano
durante sus operaciones.
El trabajo se ha realizado atendiendo
a las necesidades existentes y especificadas
previamente por el Dr. Jaime
Viera Artiles, cirujano del Servicio de
Otorrinolaringología del Hospital Universitario
Marqués de Valdecilla.
El nuevo dispositivo no invadirá en absoluto
el espacio quirúrgico y facilitará
la ejecución clínica de las operaciones
mediante endoscopios rígidos. Estos
dispositivos inteligentes cuentan con
la garantía de haber sido validados
experimentalmente por cirujanos del
Hospital Virtual de Valdecilla, arrojando
resultados plenamente satisfactorios.
El desarrollo tecnológico denominado
SIBER/Viendo se ha ejecutado en el
marco de dos proyectos financiados
por el IDIVAL. Los resultados se han
protegido industrialmente mediante la
solicitud de un modelo de utilidad por
parte del Servicio Cántabro de Salud
y de la Universidad de Cantabria, figurando
como co-inventores el médico
y el profesor mencionados, así como
José Valdiande ingeniero que trabaja
en el Grupo de Ingeniería Fotónica.
light! by secpho 51

El nuevo
endoscopio
inteligente
acorta el tiempo
de operación y
reduce el estrés
del cirujano.
Cirugía endoscópica
mínimamente invasiva
La cirugía endoscópica mínimamente
invasiva ha cobrado enorme importancia
e interés, ya que posibilita
operaciones menos agresivas, con
menos efectos colaterales y reduce
muy substancialmente el tiempo de
hospitalización, en caso de ser necesario,
y minimiza, sensiblemente, los
costes sanitarios.
Mediante este endoscopio que contiene
el sistema sensor, se accede al
interior del cuerpo humano a través de
cavidades naturales o de pequeñas
incisiones (laparoscopia, artroscopia,
etc.), permitiendo al cirujano observar
el área objeto de intervención. Los endoscopios
rígidos estándar se manejan
con una mano, a la vez que, con
la otra, se manipulan los instrumentos
quirúrgicos, siendo la orientación espacial
una dificultad que debe abordar
el cirujano mediante su propio conocimiento.
Esto supone, entre otros
52 light! by secpho
inconvenientes, un alargamiento de
las intervenciones y un estrés añadido
para el médico.
El sistema sensor desarrollado aporta,
en tiempo real, información objetiva
del campo de trabajo, permitiendo
controlar la posición espacial del endoscopio
con respecto a una posición
de referencia fijada previamente por el
cirujano, mediante el simple pisado de
un pedal.
El sistema mide y representa la imagen
en la pantalla sobre la que el cirujano
visualiza el área de operación, las
desviaciones angulares del endoscopio
respecto a la orientación fijada por
el cirujano. Así, el sistema desarrollado
ofrece el alabeo y el cabeceo del
endoscopio respecto a la referencia
fijada por el cirujano mediante un sistema
de barras de color.
El alabeo se representa a través de
unas barras circulares proporcionales
en su longitud de arco al desvío calculado
alrededor de la circunferencia
externa de la imagen obtenida del endoscopio.
El cabeceo se representa a
través de una barra vertical proporcional
en su longitud al desvío en grados
efectuado. Tanto al alabeo como al
cabeceo se le asignan umbrales mediante
códigos de colores. La información
del transcurso de la operación
puede quedar debidamente grabada
para los análisis posteriores que se
consideren pertinentes.
Con el nuevo desarrollo que convierte
un endoscopio rígido estándar en
inteligente, el cirujano mejora objetivamente
su percepción espacial de
la anatomía, objeto de operación, facilitándole
significativamente la toma
de decisiones sin que perturbe ni su
campo de trabajo ni de maniobrabilidad
y, además, contribuye a acortar
el tiempo de operación y a reducir su
estrés durante la misma. Adicionalmente,
servirá para formar a nuevos
cirujanos en el Hospital Virtual de Valdecilla.
En la actualidad, desde el GIF se trabaja
en el desarrollo de otro sistema
que aportará información complementaria
sobre la concentración visual
del cirujano en el campo de operaciones
durante sus operaciones.

1 de cada 5 hombres
y 1 de cada 5 mujeres
tienen riesgo de desarrollar
algún tipo de cáncer
light!
by secpho
Publica en el próximo número
de nuestro magazine tecnológico
dedicado al cáncer
Contacta con elisenda.lara@secpho.org

300 nm
AZUL
El azul se sitúa en un extremo de la sensibilidad de nuestro sentido de la vista al color; el
extremo más energético, el de menor longitud de onda, alrededor de los 450 nm.
El color azul de algunos ojos se debe a una falta de melanina en la parte más externa del iris,
el estroma. La melanina es la proteína responsable de la pigmentación de la piel, el pelo y los
ojos. Se produce en los melanosomas, que se acumulan sobre el núcleo de la célula, donde
protegen el ADN nuclear de cualquier mutación causada por la ionización o radiación que
provocan los rayos ultravioleta del Sol.
Cuando el iris posee una gran cantidad de melanina su color se torna marrón oscuro. Con
menos cantidad, se dan en los ojos tonalidades verdes, grises o marrones claras. Sólo
cuando los ojos contienen muy poca melanina, estos parecerán azules o grises claros. Esto
es porque la melanina absorbe la radiación; así que en un estroma con poca melanina, la
luz entra y se dispersa (efecto Tyndall). Como la luz azul es de mayor frecuencia que la roja,
entonces se dispersa mucho más y dota el iris de tonalidades azules.
Representación del espectro de absorción de la melanina.

Fabricación
rigurosa
1000 nm

FABRICACIÓN · COHERENT
Láseres
de femtosegundos:
Micromecanizado inigualable
de dispositivos médicos.
Matthias Schulze
Director Segment Marketing OEM Components and Instrumentation
COHERENT Inc.
Los láseres de femtosegundo ofrecen resultados superiores de
micromecanizado en la mayoría de los materiales utilizados en
dispositivos médicos; los recientes avances en el rendimiento del
láser y en el coste de propiedad facilitan su uso en una creciente
gama de dispositivos médicos que van desde las endoprótesis de
nitinol hasta los catéteres de plástico (por ejemplo, PEEK).
56 light! by secpho

COHERENT · FABRICACIÓN
Micromecanizado
con láseres de pulso
ultracorto
Los dispositivos médicos continúan
migrando hacia formas más complejas,
dimensiones más pequeñas y
tolerancias más estrictas. Esto, a su
vez, impulsa el uso de herramientas
de fabricación de última generación.
Las herramientas de micromecanizado
que incorporan láseres de pulso
ultracorto (USP) están a la vanguardia
de esta tendencia y se utilizan para
taladrar agujeros, cortar ranuras y
surcos, texturar superficies y recortar
contornos de productos con formas
difíciles.
La mayoría de las aplicaciones de procesamiento
láser utilizan un rayo muy
enfocado, en combinación con el movimiento
de la parte del sustrato, el rayo
láser, o ambos, para eliminar el material
con alta precisión espacial. Las
ventajas de procesar materiales con
láser pulsado de esta manera están
bien establecidas en muchas industrias.
El método es sin contacto y sin
desgaste de la herramienta; es muy
flexible, lo que lo hace muy adecuado
para la fabricación de piezas en 3D, y
puede configurarse para producir una
gran variedad de piezas utilizando el
software CAD/CAM. Además, el procesamiento
láser es un método seco
de un solo paso, sin productos químicos
tóxicos y es capaz de lograr una
precisión espacial mucho mayor que
los métodos mecánicos de corte y
perforación. Además, puede aplicarse
a una amplia gama de materiales,
Imagen de laser de
femtosegundo en
proceso de
micromecanizado.
light! by secpho 57

El micromecanizado
láser de pulso ultracorto
produce componentes
cada vez más pequeños
y precisos.
incluyendo metales, plásticos y vidrio
(a diferencia del EDM, por ejemplo,
que solo puede funcionar con conductores).
Dado que los tamaños de las características
de los dispositivos médicos
están cada vez más miniaturizados,
un reto en el procesamiento láser es
ofrecer una resolución espacial aún
mayor y minimizar los daños térmicos
periféricos como la fusión o la microfisuración
en el material circundante:
la llamada zona afectada por el calor
o HAZ (en su acrónimo inglés). También
es deseable reducir al mínimo los
desechos y el material de fundición y
crear superficies lisas, ya que esto evita
la necesidad de un procesamiento
posterior, como la limpieza.
Tradicionalmente, la mayoría de las
tareas de micromecanizado láser utilizaban
láseres con una duración de
pulso de 40 a 60 nanosegundos (un
nanosegundo es una milmillonésima
parte, o 10-9, de un segundo). Pero,
para producir agujeros y ranuras menores
de unos 10 micrómetros, para
procesar sustratos delgados o delicados,
o para hacer cortes con bordes
muy lisos (como en algunos stents),
estos láseres ya no son óptimos.
Las ventajas de usar
pulsos láser más cortos
Los láseres con salida de pulso ultracorto
(USP) son un método probado
para proporcionar una resolución más
alta, con la correspondiente reducción
de la HAZ. Es por eso que muchos
dispositivos médicos se fabrican ahora
utilizando láseres de picosegundos
(10-12 segundos) como la serie Coherent
Rapid. Con esta duración de
pulso muy corta, el material vaporizado
se lleva gran parte del calor no
deseado antes de que pueda propagarse
al material circundante y causar
una HAZ. Además, el hecho de que el
material expulsado esté formado por
partículas muy pequeñas (por ejemplo,
átomos) significa que los pulsos
del láser de picosegundo no producen
residuos de fundición, dejando
así superficies limpias y lisas.
Los láseres USP se caracterizan típicamente
por tener energías de pulso
mucho más bajas que los láseres de
nanosegundos, pero con tasas de repetición
de pulso muy altas -generalmente
en el régimen de 1 a 50 MHz.
Así, cada pulso elimina una cantidad
diminuta de material con un daño
térmico mínimo, lo que permite un
control de profundidad inigualable.
Sin embargo, la alta frecuencia de
pulso significa que las velocidades
generales de eliminación de material
permiten obtener velocidades de rendimiento
prácticas para muchos tipos
de dispositivos.
El paso a los láseres de
femtosegundo
Recientemente, el interés en el uso
de láseres de femtosegundos (10-15
segundos) para procesar algunos dispositivos
médicos ha aumentado por
58 light! by secpho

tres razones. La primera y la más importante
es que satisface la creciente
necesidad de una mayor miniaturización
y de una calidad de borde y suavidad
de superficie superiores. Esto
se debe a que la duración del pulso
(1000 veces más corta que la de los
láseres de picosegundos) aumenta
aún más las ventajas descritas anteriormente,
dando como resultado un
proceso atermal. Esto es particularmente
valioso cuando se procesan
películas delgadas y materiales delicados
en los que no se puede tolerar
una zona peligrosa.
Una segunda razón es el creciente uso
de materiales mixtos y de capas, por
ejemplo, plásticos bioabsorbibles sobre
metal o poliamida sobre vidrio. El
ancho de pulso extremadamente corto
de los láseres de femtosegundos
produce picos de potencia de pulso
muy altos que, a su vez, impulsan la
absorción no lineal (multifotón) en el
material. A diferencia de la absorción
tradicional (lineal), esto no depende
de la longitud de onda, lo que significa
que el láser femtosegundo puede
trabajar prácticamente cualquier
material, incluso si es transparente,
como el vidrio. Esto permite que los
sustratos recubiertos y laminados se
procesen en un solo paso, lo que permite
una fabricación racionalizada y
de menor costo en muchos casos.
Por último, los láseres de femtosegundos
son cada vez más atractivos
para los usuarios industriales debido
a las recientes mejoras en sus características
de rendimiento, vida útil,
fiabilidad y coste de propiedad. Originalmente,
los láseres de femtosegundos
se utilizaban exclusivamente para
aplicaciones científicas. Pero, en los
últimos años, los fabricantes de láser
de femtosegundos como Coherent
han desarrollado un nuevo material
láser, la fibra dopada con iterbio, que
es escalable a una potencia mucho
mayor. Y debido a que el material
del láser tiene la forma de una fibra,
esta nueva generación de láseres industriales
de femtosegundos tiene un
diseño y construcción internos más
sencillos, lo que lleva a costos más
bajos y a un aumento significativo de
la confiabilidad.
Por ejemplo, la serie Monaco de Coherent
proporciona hasta 60 vatios de
potencia de procesamiento en un paquete
compacto (667 mm x 360 mm
x 181 mm) sellado, lo que -dado su
menor coste de capital y mayor fiabilidad-
hace que el procesamiento láser
femtosegundo sea económicamente
competitivo para muchas aplicaciones
de dispositivos médicos.
Además, estos láseres están disponibles
en varios niveles de integración.
Las opciones incluyen láseres independientes,
motores láser con óptica
de escaneado/enfoque, herramientas
completas con manejo de piezas integrado
e incluso soluciones completas
con software personalizado preoptimizado
para un conjunto específico
de resultados para aplicaciones particulares.
Láseres de
femtosegundos en
acción
Como ya se ha indicado, existen varias
maneras de implementar el procesamiento
láser basado en la forma
en que las piezas y/o el rayo láser se
mueven entre sí.
Imágenes con ejemplos de diferentes materiales
de dispositivos médicos procesados con los
láseres de femtosegundos Coherent, en donde
se observa la precisión, la calidad de los bordes y
la limpieza de las superficies lisas.

Imagen de marcado de instrumental
quirúrgico con el fin de facilitar su
trazabilidad.
Ejemplos de texturas y patrones de superficies
en polímeros y metales utilizando el láser de
femtosegundo Coherent Mónaco.
60 light! by secpho
Corte de tubo de haz fijo. Para los
dispositivos que se cortan a partir de
trozos tubulares, las tareas comunes
son hacer cortes cilíndricos, así como
patrones intrincados de cortes para
producir stents cardiovasculares y periféricos.
La evaluación del proceso
en el laboratorio de aplicaciones y en
las instalaciones del cliente confirma
que el uso de láseres de femtosegundos
da como resultado stents con
una consistencia superior de puntal a
puntal y resistencia residual. En este
caso, el láser se integra normalmente
en una estación de trabajo en la que
la pieza bruta se monta en una etapa
móvil con 4 ejes de movimiento (tres
de traslación y uno de rotación). El
uso de un láser de femtosegundo
permite el corte de tubos o material
de material plano con precisión y tolerancias
a escala micrométrica. El
procesamiento a veces va acompañado
de gas de asistencia coaxial de
alta presión para ayudar a eliminar los
residuos de la ablación vaporizada
cuando se cortan materiales de paredes
gruesas.
Escaneo 2D. Se necesita un enfoque
diferente para el texturizado de
superficie de materiales contorneados,
como los balones de catéter o
la ablación de superficie de materiales
de material plano. En este caso, una
estación de trabajo de escáner 2D
suele ser la solución óptima, ya que
utiliza un escáner galvanométrico de
2 ejes de alta velocidad para cubrir
un campo de radio de 20 cm. El uso
de un láser de femtosegundo permite
obtener resultados de alta precisión
con control de profundidad submicrométrica,
como se muestra en las
siguientes imágenes.
Escaneo multieje y posicionamiento
de piezas. Otro enfoque ha
sido optimizado para realizar tareas
como la perforación de agujeros de
precisión en catéteres de punta de
ablación irrigada con conicidad controlada
en la pared, la colocación
precisa de ranuras y surcos, o para
crear formas especiales en tubos o
material de material plano. Aquí la estación
de trabajo contiene un cabezal
de exploración de trepanado de 5 ejes
con gas de asistencia coaxial junto con
un sistema de control de movimiento
de 5 ejes. Una vez más, el láser de
femtosegundo proporciona precisión
dimensional submicrométrica y limpia
las superficies sin necesidad de posprocesamiento.
Los fabricantes de dispositivos se
enfrentan al reto de producir componentes
cada vez más pequeños
y precisos, a la vez que reducen los
costes. El micromecanizado láser de
pulso ultracorto apoya esta tendencia
de varias maneras, ya que naturalmente
ofrece pequeñas características sin
dañar, calentar, agrietar o afectar de
alguna otra manera el material a granel,
mientras que su minimización de
desechos y material refundido elimina
en gran medida el costo de la limpieza
posterior al proceso.

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FABRICACIÓN · TEKNIKER
Sensores avanzados
para dispositivos médicos
Joseba Izaguirre | Coord. Dispositivos Sensores TEKNIKER
Jon Mabe | Dir. Electrónica y Comunicaciones TEKNIKER
Deitze Otaduy | Investigadora Senior TEKNIKER
Hoy en día, los dispositivos basados
en tecnologías fotónicas se han
implantado con naturalidad como
soluciones no destructivas y asequibles
para facilitar la toma de datos en
numerosos escenarios. Dispositivos
wearables como los pulsioxímetros o
las pulseras multisensoras de fitness
han sido asimiladas rápidamente por
la sociedad como productos de consumo.
Asimismo, los sensores y sistemas
de inspección de bajo coste
basados en visión artificial o espectroscopía
son hoy ampliamente utilizados
y aceptados por la industria.
Sin embargo, el salto de estas soluciones
al sector salud presenta aún
ciertas barreras, que son críticas para
que un nuevo dispositivo o técnica
sea aceptada y asimilada.
El centro tecnológico vasco TEKNI-
KER ha combinado durante los últimos
años su trabajo en el campo
de la sensórica con la integración de
tecnologías fotónicas aplicables a sistemas
de medición portables y en línea,
en diversos sectores industriales.
El desarrollo de sensores avanzados
portables y eficientes en coste constituye
un importante reto en sí mismo,
porque exige integrar tecnologías heterogéneas
que son más complejas
cuanto más estrictas son las condiciones
de operación y las normativas.
Esta dificultad se agrava aún más
porque se exige que los dispositivos
tengan conectividad, sean seguros y
eficientes en coste y puedan operar
de manera autónoma y desatendida.
A ello se añade la complejidad que
entraña trasladar a estos dispositivos
compactos los principios de medida
que tradicionalmente se han resuelto
a nivel de laboratorio o mediante
grandes máquinas o equipos de diagnóstico,
pero manteniendo la robustez,
fiabilidad y repetitividad de medida
durante toda la vida útil del equipo.
Estas exigencias obligan a combinar e
integrar de forma adecuada diversas
tecnologías y áreas de conocimiento,
desde elementos de simulación hasta
principios de mecánica, fluídica, óptica,
electrónica y comunicaciones. Y,
por último, se necesita tener un conocimiento
preciso sobre los requisitos
y las normativas aplicables al sector.
62 light! by secpho

TEKNIKER · FABRICACIÓN
El carácter multidisciplinar de TEKNIKER, su expertise
en las diferentes áreas tecnológicas y su colaboración
con agentes científicos clave del sector, unido a su experiencia
en tecnologías de micro y nano fabricación
y el conocimiento en el desarrollo conforme a normativas
médicas (como por ejemplo IEC-60601 y IEC-
62304), le ha permitido acometer con garantía y de
manera exitosa numerosos desarrollos en este sector
de la salud y los dispositivos médicos.
TEKNIKER junto con la empresa Irisbond
ha trabajado en el desarrollo de
una nueva generación de dispositivos
que, mediante técnicas fotónicas
y una algorítmica propietaria, son
capaces de transformar la mirada
en un medio natural de interacción
captando el movimiento de los ojos
y traduciéndolo en movimientos
precisos dentro de una pantalla. Los
conocimientos y algoritmos software
de visión artificial de Irisbond para
la identificación de la mirada en
tiempo real se han complementado
con desarrollos electrónicos, mecatrónicos
y de simulaciones fotónicas
de TEKNIKER para construir la nueva
gama de productos de Irisbond,
habilitando que cualquier persona
pueda acceder a toda la información
de forma natural, intuitiva y sin el uso
de manos.
TEKNIKER y la empresa iLine
Microsystems han colaborado en
el desarrollado de un dispositivo
electromédico Point of Care para
la monitorización del índice de
coagulación en pacientes con
tratamiento de terapia de anticoagulación
oral (tipo Sintrom). Gracias a
su funcionamiento autónomo, fiable y
amigable ofrece al mercado unas ventajas
competitivas que lo han situado
en la vanguardia mundial de este tipo
de equipos en cuanto a prestaciones
y volumen de negocio. El gran reto
que ha presentado este desarrollo
ha sido la integración satisfactoria de
tecnologías heterogéneas con una
base físico-bioquímica para el estudio
del fluido y un control del mismo por
visión artificial.
light! by secpho 63

FABRICACIÓN · SENSOFAR MEDICAL
Nueva generación
de sistemas ópticos para
la inspección de dispositivos
médicos vasculares
Ferran Laguarta
Presidente y CEO
SENSOFAR Medical
La tecnología médica evoluciona
rápidamente. Los sistemas de atención
médica se enfrentan de manera
permanente a desafíos críticos para
desarrollar terapias mejores y menos
costosas que tengan un impacto positivo
en la salud y en las vidas de las
personas.
De acuerdo con la American Heart
Association, se espera que el coste
global para el tratamiento de la insuficiencia
coronaria se haya duplicado
en el año 2030, alcanzando un valor
de 70.000 millones de dólares [Albert,
N. AHS, 2013]. Para hacer frente a
estos retos, las empresas más avanzadas
conciben dispositivos médicos
más eficientes y menos costosos. En
este contexto cabe destacar el enorme
impacto que están teniendo los
dispositivos vasculares implantables,
como los stents y, más recientemente,
las válvulas coronarias sutureless
y transcatéter (TAVIs). Dichos dispositivos
se utilizan de manera habitual
por parte de cirujanos vasculares y
64 light! by secpho
radiólogos intervencionistas en procedimientos
médicos para el tratamiento
de enfermedades coronarias como la
arterioesclerosis o la estenosis aórtica
severa. En el año 2018 se implantaron
con éxito en todo el mundo más de
diez millones de stents y cien mil válvulas
coronarias. Y la previsión para
este tipo de dispositivos es seguir creciendo.
La fabricación de stents es un proceso
especializado que consta de
muchas etapas y en el que se utilizan
los materiales más avanzados y las
tecnologías de diseño y manufactura
más modernas. Sin embargo, la
monitorización de los resultados obtenidos
en las diferentes etapas del
proceso de fabricación y el control de
calidad y la inspección final de estos
dispositivos se llevan a cabo todavía
“manualmente” por operadores con
amplia experiencia que básicamente
realizan inspecciones visuales de los
dispositivos con la ayuda de microscopios.
Imagen derecha:
Representación del
tipo de imágenes
unrolled de las
superficies exterior,
interior y lateral de
un stent coronario
de CoCr.

Para la inspección de las válvulas
coronarias también se utilizan otros
ensayos no destructivos como las
corrientes inducidas o los líquidos penetrantes.
Con este enfoque, los procesos
de control e inspección ocupan
mucho tiempo, son muy costosos y
suelen representar el principal cuello
de botella en el proceso de fabricación.
Además, aunque los operadores
tengan mucho conocimiento y
experiencia, las inspecciones visuales
siempre comportan un riesgo asociado
ya que es prácticamente imposible
mitigar los errores humanos que
pueden conducir a la aceptación incorrecta
de un dispositivo defectuoso.
Es lógico pues que exista una demanda
generalizada de tecnologías de
inspección más avanzadas por parte
de los fabricantes de dispositivos médicos
vasculares. Estas tecnologías
deberían aportar precisión, velocidad,
fiabilidad y trazabilidad a los procesos
de inspección.
Sensofar Medical es una empresa del
grupo Sensofar (www.sensofar.com)
que fue creada para dar respuesta a
este reto tecnológico, aprovechando
la experiencia acumulada en el desarrollo
y comercialización de sistemas
de perfilometría óptica 3D para la metrologia
de superficies a escala micrométrica
y nanométrica. Desde el inicio
de sus actividades en el año 2012,
Sensofar Medical ha desarrollado dos
equipos dedicados a la inspección de
dispositivos vasculares implantables:
el Q six, orientado a la inspección de
stents coronarios, neuronales y endovasculares
y el Q vix, orientado a
la inspección de válvulas coronarias
y de stents periféricos de grandes dimensiones.
Ejemplo de medida de dimensiones críticas a
partir de a imagen unrolled en un stent periférico
de Nitinol.
Estas tecnologías avanzadas aportan
precisión, velocidad, fiabilidad y trazabilidad
a los procesos de inspección.
Los dos equipos proporcionan imágenes
de alta resolución y perfectamente
enfocadas de las superficies
exterior e interior de los struts de los
stents y también de sus caras laterales.
A partir de estas imágenes, el
software de análisis realiza simultáneamente
y de manera automática la
medida previamente programada de
las dimensiones críticas del dispositivo,
así como la detección y clasificación
de imperfecciones de acuerdo
con las directrices de las librerías de
defectos de cada fabricante. Los dos
equipos disponen también de modos
3D basados en interferometría de luz
blanca con los que es posible medir
tanto la topografía real de los defectos
como la textura superficial obtenida
en los procesos de pulido para,
posteriormente, correlacionarlas con
las imágenes de alta resolución obtenidas
en el proceso de inspección.
Esta correlación permite establecer
criterios mucho más objetivos que los
que generalmente se describen en las
librerías de defectos para la acepta-
Ejemplo de una microfractura
detectada en un stent
coronario de CoCr.

ción o el rechazo de los stents y de
las válvulas coronarias. Los modos 3D
permiten también medir la integridad
y el espesor de los recubrimientos de
polímero que se aplican en algunos de
los stents (Drug Coated o Drug Eluting
stents) para evitar el posible rechazo
(restenosis) posterior a la implantación.
Los resultados de las inspecciones
realizadas con los equipos de Sensofar
Medical se muestran en un formato
agregado para que el operador adopte
la decisión final sobre la aceptación
o rechazo del dispositivo. Se trata
pues de un enfoque “asistido” que
facilita enormemente el trabajo de los
operadores y que hace viable la validación
del uso de esta tecnología en
los procesos de inspección. También
es posible dar un paso más y validar
los equipos para su uso en modo totalmente
automático, pero este paso
requiere la realización por parte de la
empresa fabricante de los dispositivos
vasculares de una PQ (Performance
Qualification) que sea considerada
aceptable por parte de los correspondientes
organismos notificados.
En Sensofar Medical aspiramos a que
las tecnologías ópticas y fotónicas
puedan aportar mejores resultados
en los procesos de inspección de dispositivos
médicos. Al final, el objetivo
más importante que se persigue es
evitar que un dispositivo defectuoso
sea implantado en un paciente con el
consiguiente riesgo para su vida.
Imagen de una válvula coronaria siendo
inspeccionada por el equipo Q vix.

FABRICACIÓN · SENSOFAR
3D S neox:
Implantes médicos
sin defectos
SENSOFAR & ANTHOGYR (STRAUMANN GROUP)
La fabricación de implantes médicos
requiere un nivel muy alto de control
de calidad, en particular cuando las
piezas están destinadas a la implantación
a largo plazo en la región espinal,
como se muestra en la Figura
1. Esta pieza pertenece a la empresa
francesa Anthogyr (Straumann group),
fabricante y distribuidor de implantes
e instrumentación médica. La parte
inspeccionada presentaba marcas
no homogéneas de origen indefinido,
que solo se revelaron al final de
la inspección visual. Los criterios de
Figura 1. Vista superior de un implante médico
(izquierda). Zoom en una región donde se
muestran defectos (“rayas”).
aceptabilidad para la inspección visual
a menudo dependen de la interpretación
del ojo humano y, en general, se
describen de manera deficiente en las
especificaciones del cliente, lo que
puede generar conflictos con respecto
al cumplimiento de las piezas. En
consecuencia, se eligió la inspección
de perfilometría de superficie óptica
sin contacto para identificar el origen
del defecto, medir la eficacia de los
cambios de fabricación destinados a
evitarlo y establecer un umbral cuantitativo
para el incumplimiento.
Después de estudiar las configuraciones
óptimas de adquisición para cada
técnica, el modo confocal continuo,
con un objetivo 20X, y una medición
extendida de 3 campos de visión fueron
las configuraciones más adecuadas
para este caso.
Figura 2. Vista superior de la topografía de
superficie no conforme (arriba) y la topografía de
la superficie conforme (abajo).
La Figura 2 muestra dos topografías,
una con defectos (no conformes) y
otra sin defectos (conformes). El primero
muestra algunas “rayas” verticales
que no son evidentes en la superficie
conforme.
La Figura 3 muestra perfiles 2D extraídos
de ambas topografías. Como se
puede ver, la topografía no conforme
muestra una ondulación que no es evidente
en la superficie conforme. Las
mediciones se repitieron y analizaron
a fondo con el software SensoMAP
para identificar cuáles eran los parámetros
que mejor se correlacionaban
con la inspección visual; parámetros
68 light! by secpho

SENSOFAR es una empresa de
tecnología de vanguardia que cuenta
con los más altos estándares de
calidad en el campo de la metrología
de superficies.
Figura 3. Vista superior del perfil 2D no
compatible (arriba) y el perfil 2D compatible
(abajo). La línea roja es un umbral arbitrario
para el cumplimiento.
como la relación de material areal y su
inversa pueden calcularse fácilmente
a partir de la curva de Abbot-Firestone,
que puede obtenerse fácilmente
utilizando SensoMAP (Figura 4).
En conclusión, el perfilómetro óptico
3D S neox permitió a los especialistas
en mecanizado identificar la herramienta
responsable del defecto y
seguir su desgaste durante la producción
en serie, controlando así el proceso
de fabricación y mejorando su
resultado. En particular, se ha demos-
trado que la técnica confocal es
una técnica efectiva para investigar
cualitativa y cuantitativamente
los defectos de la superficie.
El análisis extendido de las partes
conformes y no conformes reveló que
los parámetros de superficie comunes
como Sa o Sz no eran suficientes
para detectar defectos de apariencia
con la suficiente precisión. Finalmente
se identificó un parámetro funcional
fiable que permitía a los controladores
diferenciar las partes no conformes.
Además, otros estudios podrían considerar
herramientas más avanzadas
como el S neox Five Axis que permitiría
la reconstrucción en 3D de la
forma completa del implante, lo que
puede ser de interés para análisis de
desgaste, comparación CAD y / o
control de calidad.
Sensofar Metrology proporciona
perfiles ópticos de alta precisión
basados en técnicas confocales de
interferometría y variación de foco,
desde configuraciones estándar para
laboratorios de I+D y de inspección
de calidad hasta solucines completas
de metrología sin contacto para procesos
de producción en línea.
Figura 4. La curva Abbot-Firestone
se muestra
en rojo para las superficies
no conformes (izquierda)
y conformes (derecha). Es
la función de densidad de
probabilidad acumulativa de
la altura del perfil de la superficie
y se puede calcular
integrando la traza del perfil.
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Trazabilidad y seguridad
en la industria médica
y farmacéutica
MACSA · FABRICACIÓN
Manel Espínola Estepa
Laboratory Manager
MACSA ID
Si pensamos en la importancia de la
trazabilidad y la seguridad en la integridad
de los procesos productivos
que se llevan a cabo actualmente,
puede que no encontremos una industria
con mayor importancia de
estos factores que la médica y la farmacéutica.
Dan muestra de ello las directivas
adoptadas en los últimos años para
la identificación única de los dispositivos
médicos, como la Unique Device
Identification (UDI) adoptada por la
FDA que obliga a marcar el 100% de
los elementos como implantes y herramientas
quirúrgicas, o la Falsified
Medicines Directive (FMD, 2011/62/
UE) de la Unión Europea que establece
las soluciones para el marcado y la
trazabilidad de los medicamentos que
permite luchar contra la falsificación
y que es de obligatorio cumplimiento
para los medicamentos de prescripción
desde febrero de 2019.
Con estas directivas se introducen
medidas para reforzar la seguridad
de la cadena de suministros de medicamentos
y dispositivos médicos,
obligando a introducir un número de
serie identificativo en cada elemento
en forma de número único codificado
en un datamatrix, lo que aporta beneficios
a la industria en la lucha contra
la falsificación, la regulación de la distribución,
la trazabilidad y el control de
calidad a largo plazo.
Macsa id, a partir de su visión como
empresa, focalizada en garantizar a la
industria la seguridad de sus productos,
aporta todas estas propiedades
en el mundo de la trazabilidad y codificación
a través de las diferentes
herramientas tecnológicas que permiten
el marcado y el seguimiento
de una gran parte de los elementos
considerados para la industria médica,
todo ello sin perder el foco de los
altos ritmos de producción a los que
estamos sometidos actualmente en
los sistemas productivos.
Elementos distintivos
de la industria
Normalmente, tanto los dispositivos
médicos como los medicamentos
son marcados al final de la cadena
de producción. Este hecho implica
que la calidad del marcado ha de ser
máxima, pues un marcado incom-
pleto, inadecuado o erróneo, implica
un proceso de corrección de la pieza
muy costoso o incluso la necesidad
de desecharlo. Teniendo en cuenta
que no tratamos con productos de
bajo valor añadido, las implicaciones
económicas de estos procesos son
muy elevadas.
Debemos considerar que los materiales
utilizados en la industria médica y
farmacéutica son muy variados, y nos
podemos encontrar con la necesidad
de marcar desde metales para las herramientas
(acero inoxidable, platino,
titanio, cromo, aleaciones, etc.), plásticos
para los implantes (ABS, PMMA,
HDPE, PEEK, etc.) o materiales orgánicos
como el vidrio de los viales o el
cartón de los medicamentos.
Además, las necesidades de marcado
de este tipo de materiales son de altos
requerimientos en cuanto a calidad y
light! by secpho 71

A
B
C
72 light! by secpho

MACSA · FABRICACIÓN
Aplicaciones de trazabilidad en diferentes
substratos:
A. Materiales orgánicos: Utilizados principalmente
para packaging, los materiales como el cartón o el
vidrio por ejemplo son marcados con láseres de C0 2
.
En este caso podemos tener diferentes reacciones
térmicas, pero una de las más interesantes es el decapado
de pintura que se utiliza sobre cartón pintado
para garantizar la trazabilidad de los medicamentos.
B. Metal: Los más usados para herramientas quirúrgicas.
Realizando reacciones de annealing, donde
el láser se utiliza para generar un cambio de color
en el metal al exponerlo de manera selectiva al calor
y al oxígeno. El resultado es un intenso cambio
de color que no daña las propiedades del material
y deja la superficie intacta, lo que proporciona útiles
resistentes a la corrosión y a los procesos de limpieza
y esterilización. Los láseres utilizados en este tipo
de marcajes son característicos por tener un ancho
de pulso muy bajo, en el orden de los picosegundos
y muy pocos nanosegundos con sistemas como el
láser MOPA.
C. Plásticos: Utilizados en catéteres, implantes o
packaging. En este caso, se radia el material con las
longitudes de onda adecuadas que permiten el cambio
de color del material gracias a la absorción de
la radiación, generando una reacción fotoquímica de
alto contraste y visibilidad. Especialmente los láseres
DPSS de longitud de onda corta son utilizados en
este tipo de reacciones sin la necesidad de utilizar
aditivos.
durabilidad, aunque pueden tener
diversas características específicas
según la aplicación final: en algunos
casos se deberá mantener la superficie
de la pieza marcada intacta por
requerimientos de higiene y evitar la
aparición de gérmenes, mientras que,
en otros casos, la generación de un
contraste que aporte una alta visibilidad
y legibilidad puede ser la clave
del marcado.
Aportando soluciones
En Macsa id tenemos muy claras las
necesidades de la industria, y sabemos
que la mejor herramienta para
realizar estos procesos de trazabilidad
es, sin duda, el marcado por láser.
El láser asegura un control máximo
tanto de las características de marcado,
como de las propiedades obtenidas
en el producto final realizadas en
un proceso sin contacto, lo que garantiza
que la pieza no se somete a
estrés mecánico, y asegura la higiene
y compatibilidad biológica del marcaje
realizado con el objetivo final de la
aplicación.
El portfolio de productos de marcado
láser de Macsa id es el más completo
del mercado, lo que nos permite ofrecer
láseres de diferentes tecnologías
y propiedades para obtener la mejor
solución al cliente. De esta manera,
disponemos de láseres de C0 2
, de Fibra,
o DPSS en todas las variedades
de sus longitudes de onda (1064 nm,
Verde 537 nm, y Ultravioleta de 355
nm), diferentes anchos de pulsado a
partir del picosegundo, variabilidad
en el tamaño de punto de aplicación
del láser, y un alto rango de potencias
disponibles para marcar bajo las diferentes
condiciones y restricciones de
tiempo.
El marcado por láser
asegura un control
máximo de marcado
y de producto.
Con estas herramientas, Macsa id es
capaz de proporcionar soluciones de
alta definición que cumplan con los
requisitos deseados por la industria
mediante diferentes procesos de marcado
láser y para todos los materiales
independientemente del mensaje a
marcar (códigos de barra, datamatrix,
números de serie, logos, etc.).
Pero, de la misma manera que hemos
de asegurar el correcto marcado para
la trazabilidad de la industria médica
y farmacéutica, debemos aportar
soluciones de verificación, control de
calidad y seguimiento de las marcas
realizadas. Por ese motivo, Macsa id
proporciona soluciones integrales de
marcado, lectura y verificación de los
códigos realizados mediante tecnologías
de reconocimiento OCR (que
valida que cada carácter marcado se
corresponde al esperado) y validación
de códigos 1-D y 2-D, así como su
verificación.
Estas soluciones son productos
llave-en-mano, donde aplicamos tecnologías
como la robótica y la visión
artificial. Además, permiten realizar el
seguimiento de la producción y otros
indicadores de marcado a través de
nuestra solución integra 4.0, mediante
la cual integramos todos los procesos
productivos en el Internet of Things, lo
que aporta un valor añadido al marcaje
realizado.
light! by secpho 73

Mapa
de expertos
En España es muy significativo el número de centros de investigación y
empresas expertas en fotónica que están jugando un rol fundamental en
la aplicación de soluciones fotónicas para el sector sanitario.
A lo largo de este magazine hemos clasificado las múltiples
soluciones fotónicas que se explican en torno
dos apartados clave:
01
02
Desarrollos que facilitan un diagnóstico
médico preciso y eficaz.
Soluciones que aseguran una fabricación de
dispositivos médicos mucho más rigurosa.
No obstante, cabe indicar que las tecnologías basadas
en la luz aportan soluciones para todas las etapas de
atención sanitaria, bien sea la prevención, el diagnóstico,
el tratamiento o la rehabilitación.
Así se ha recogido en la siguiente tabla que muestra,
por especialidades médicas y etapas de atención,
cuáles son las capacidades y tecnologías que aporta
cada uno de los expertos fotónicos.
También en la tabla se han contemplado diversos ámbitos
de aplicación de estas soluciones, tales como:
• Investigación médica
• Instrumentación hospitalaria
• Instrumentación para la industria fabricante de dispositivos
médicos
• Instrumentación domiciliaria
• Wearables
• Infraestructuras hospitalarias
Para mostrar el grado de madurez de las tecnologías y avances
que aquí se presentan, se les ha asignado un valor de 0
a 9 según su TRL (Technology Readliness Level),
TRL 1-3 Investigación fundamental
TRL 4-6 Transferencia tecnológica, validación científica y
ensayos críticos
TRL 7-8 Desarrollo de dispositivos y test
TRL 9 Tecnologías en mercado
Se ha añadido también el indicador “S” para reflejar que se
trata de un servicio.
74 light! by secpho

ESPECIALIDAD MÉDICA A-C · MAPA DE EXPERTOS
Especialidad
médica
Ámbito de
aplicación
Etapa Socio Descripción de la capacidad TRL
Alergología
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Plataforma portátil lab-on-a-chip de bajo
coste y alta sensibilidad para la detección
cuantitativa y monitorización de
procesos patológicos de forma rápida y
no invasiva, en volúmenes mínimos de
muestra biológica.
6
Análisis clínicos
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Plataforma portátil lab-on-a-chip de bajo
coste y alta sensibilidad para la detección
cuantitativa y monitorización de
procesos patológicos de forma rápida y
no invasiva, en volúmenes mínimos de
muestra biológica.
6
Análisis clínicos
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
TEKNIKER
Dispositivos médicos portátiles y de
mano, dispositivos point of care, para
diagnóstico rápido.
7-8
Análisis clínicos
Instrumentación
hospitalaria/domiciliaria
Diagnóstico
TEKNIKER
Desarrollo/soporte e industrialización
de dispositivos conforme a normativas
médicas (ISO 13485, IEC62304, ISO
14971, estándares…).
7-8
Análisis clínicos
Instrumentación
hospitalaria/domiciliaria
Diagnóstico
TEKNIKER
Fabricación de dispositivos médicos
mediante tecnología láser.
5-7
Análisis clínicos
Instrumentación
hospitalaria/domiciliaria
wearables
Diagnóstico ICMAB-CSIC Sensores para diferentes analitos. 3
Análisis clínicos
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico/
Tratamiento
EURECAT Sensor ligero y flexible de ritmo cardíaco. 4-6
Análisis clínicos
Análisis clínicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Varias etapas MONOCROM Soluciones de láser de diodo. 1-3
Varias etapas MONOCROM Soluciones de láser de diodo. 1-3
Anatomía
patológica
Investigación médica Diagnóstico ICMAB-CSIC Partículas fluorescentes 3
Anatomía
patológica
Varios ámbitos de
aplicación
Diagnóstico ICMAB-CSIC Agentes de contraste para RMI/ 3
Anestesiología y
reanimación
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Dispositivo para medir de forma continua
y no invasiva, el flujo sanguíneo microvascular,
volumen sanguíneo y metabolismo,
para el diagnóstico y seguimiento
de tratamientos.
5
Cardiología Investigación médica Varias etapas ICMAB-CSIC Sensor para obtener electrocardiograma 2
Cardiología
Instrumentación
hospitalaria
Tratamiento
COHERENT
Rango completo e innovador de soluciones
basadas en tecnología láser.
9
Cardiología
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Dispositivo para medir de forma continua
y no invasiva, el flujo sanguíneo microvascular,
volumen sanguíneo y metabolismo,
para el diagnóstico y seguimiento
de tratamientos
5
light! by secpho 75

MAPA DE EXPERTOS · ESPECIALIDAD MÉDICA C-I
Especialidad
médica
Cirugía ocular
Cirugía Ocular
Ámbito de
aplicación
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Etapa Socio Descripción de la capacidad TRL
Tratamiento MONOCROM Soluciones de láser de diodo. 9
Varias etapas CD6-UPC Diseño de lentes intraoculares. 6-7
Dermatología Investigación médica Prevención LEITAT Modelos in vitro. 4-6
Dermatología Investigación médica Tratamiento ICMAB-CSIC Sistemas de liberación de fármacos. 4
Dermatología
Dermatología
Dermatología
Dermatología
Investigación médica
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico y
tratamiento
IN2UB
Equipos de medida que utilizan imágenes
polarimétricas para aplicaciones médicas
in vivo
Tratamiento MONOCROM Soluciones de láser de diodo. 9
Varias etapas CD6-UPC Diagnóstico del cáncer de piel. 6-7
Diagnóstico
ICFO
Técnicas de inspección/diagnóstico (por
observación macroscópica y microscópica
de las características de la piel)
3
2
Dermatología
Instrumentación
domiciliaria
Tratamiento
ICFO
Tratamiento mediante hipertermia localizada
o controlada.
2
Dermatología
Varios ámbitos de
aplicación
Diagnóstico
AINIA
Escaneo de la piel mediante técnicas
ópticas capaces de obtener información
bioquímica de la piel, detectar enfermedades
-como melanoma- y delimitar el
área afectada. Sistema de diagnóstico
en tiempo real y de ayuda a la toma de
decisiones.
6
Endocrinología
Varios ámbitos de
aplicación
Varias etapas
AINIA
Desarrollo de alimentos saludables y
evaluación in vitro del efecto funcional
de un compuesto bioactivo identificación
de ingredientes y compuestos bioactivos
relacionados con la funcionalidad de
interés.
9
Farmacología Investigación Varias etapas
SINCROTRÓN
ALBA
Análisis de trazas y análisis cuantitativa
de fases en fármacos
9
Farmacología Investigación Varias etapas
SINCROTRÓN
ALBA
Cristalografía de macromoléculas para el
diseño de fármacos.
9
Farmacología Investigación Varias etapas
SINCROTRÓN
ALBA
Detección del efecto de cosméticos y
fármacos en la piel.
4
Farmacología Investigación Varias etapas
SINCROTRÓN
ALBA
Visualización de células en 3D sin cortar
ni teñir para la observación del efecto de
fármacos en el interior de las células
4
Genética
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Varias etapas
FYLA
Láseres pulsados supercontinuum de
fibra óptica de picosegundos, nanosegundos,
femtosegundos.
8
76 light! by secpho

ESPECIALIDAD MÉDICA I-M · MAPA DE EXPERTOS
Especialidad
médica
Implantología y
ortopedia
Implantología y
ortopedia
Ámbito de
aplicación
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos/
wearable
Etapa Socio Descripción de la capacidad TRL
Varias etapas CD6-UPC Sistemas de metrología 3D. 6-7
Prevención
COHERENT
Rango completo e innovador de soluciones
basadas en tecnología láser.
9
Infectología Investigación médica Tratamiento ICMAB-CSIC
Tratamiento para recuperar los tejidos
dañados por sepsis.
2
Infectología
Instrumentación
hospitalaria
Varias etapas
ICMAB-CSIC
Recubrimientos antibacterianos para
material fungible.
2
Infectología/
Inmunología
Infectología/
Inmunología/
Microbiología
Infectología/
Inmunología/
Microbiología
Inmunología
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación
hospitalaria
Instrumentación
hospitalaria
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Varias etapas
Diagnóstico
Diagnóstico
FYLA
ICFO
ICFO
Láseres pulsados supercontinuum de
fibra óptica de picosegundos, nanosegundos,
femtosegundos.
Plataforma portátil lab-on-a-chip de bajo
coste y alta sensibilidad para la detección
cuantitativa y monitorización de
procesos patológicos de forma rápida y
no invasiva, en volúmenes mínimos de
muestra biológica.
Dispositivos point-of-care (portátiles, de
bajo coste, rápidos) para la detección
de infecciones bacterianas o víricas,
detección y cuantificación de microorganismos,
como Legionella, E. coli y otros
asociados a enfermedades como meningitis,
sepsis, eliminando la necesidad
de cultivos.
Diagnóstico LEITAT Anticuerpos para inmunoensayos. 7-8
8
6
4-6
Inmunología Investigación médica Diagnóstico LEITAT Anticuerpos para inmunoensayos. 7-8
Inmunología Investigación médica Tratamiento IMPETUX
Instrumentación científica basada en
pinzas ópticas, tecnología ganadora del
Premio Nobel en 2018, que permite evaluar
y cuantificar la unión de las células T
con sus antígenos, y así seleccionar las
células T más efectivas para las inmunoterapias
contra el cáncer.
1-3
Medicina
deportiva
Investigación médica
Prevención y
diagnóstico
LEITAT
Modelos in vitro e inmunoensayos para
detectar bioanalitos.
4-6
Medicina
deportiva
Instrumentación
domiciliaria
Varias etapas EURECAT Sensor ligero y flexible de ritmo cardíaco. 4-6
Medicina
deportiva
Wearables Varias etapas EURECAT Sensor ligero y flexible de ritmo cardíaco. 4-6
Medicina
deportiva/
Medicina física y
rehabilitación
Instrumentación
hospitalaria/domiciliaria
Diagnóstico
ICFO
Dispositivos portátiles para medir el flujo
sanguíneo microvascular y el volumen
sanguíneo.
3-4
light! by secpho 77

MAPA DE EXPERTOS · ESPECIALIDAD MÉDICA M-O
Especialidad
médica
Ámbito de
aplicación
Etapa Socio Descripción de la capacidad TRL
Medicina deportiva/
Medicina física
y rehabilitación
Medicina física y
rehabilitación
Medicina física y
rehabilitación
Medicina
regenerativa
Wearables Diagnóstico ICFO
Instrumentación
hospitalaria
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Diagnóstico
ICFO
Dispositivos flexibles y trasparentes basado
en grafeno para la monitorización
de parámetros vitales.
Dispositivo para medir de forma continua
y no invasiva, el flujo sanguíneo microvascular,
volumen sanguíneo y metabolismo,
para el diagnóstico y seguimiento
de tratamientos.
Varias etapas MONOCROM Desarrollo de dispositivos y test. 9
Investigación médica Varias etapas ICMAB-CSIC Regeneración neuronal. 3
4
5
Medicina
regenerativa
Neonatología
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación
hospitalaria
Varias etapas MONOCROM Desarrollo de dispositivos y test. 9
Diagnóstico
ICFO
Neonatología Wearables Diagnóstico ICFO
Neumología
Neurología
Neurología
Odontología
Odontología
Oftalmología
y optometría
Oftalmología
y optometría
Oftalmología
y optometría
Oftalmología
y optometría
78 light! by secpho
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación
hospitalaria
Instrumentación
hospitalaria/domiciliaria
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Varias etapas
Diagnóstico
Diagnóstico
CD6-UPC
ICFO
ICFO
Dispositivo para medir de forma continua
y no invasiva, el flujo sanguíneo microvascular,
volumen sanguíneo y metabolismo,
para el diagnóstico y seguimiento
de tratamientos.
Dispositivos flexibles y trasparentes basado
en grafeno para la monitorización
de parámetros vitales.
Monitorización sin contacto de la
respiración.
Dispositivo para medir de forma continua
y no invasiva, el flujo sanguíneo microvascular,
volumen sanguíneo y metabolismo,
para el diagnóstico y seguimiento
de tratamientos.
Dispositivos portátiles para medir el flujo
sanguíneo microvascular y el volumen
sanguíneo.
Varias etapas MONOCROM Soluciones de láser de diodo. 1-3
Varias etapas CD6-UPC Sistemas de metrología 3D 6-7
Diagnóstico MONOCROM Soluciones de láser de diodo. 9
Varias etapas CD6-UPC Retinoscopía avanzada 6-7
Diagnóstico
Varias etapas
CD6-UPC
FYLA
Medida de la capacidad de
acomodación.
Laser pulsados supercontinuum de fibra
optica de picosegundos, nanosegundo,
femtosegundos.
5
4
6-7
5
3-4
6-7
8

ESPECIALIDAD MÉDICA O · MAPA DE EXPERTOS
Especialidad
médica
Ámbito de
aplicación
Etapa Socio Descripción de la capacidad TRL
Oftalmología
y optometría
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Varias etapas
CD6-UPC
Medida de la calidad óptica del ojo y
aberraciones.
6-7
Oftalmología
y optometría
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Varias etapas
CD6-UPC
Monitorización de la calidad de la
lágrima.
6-7
Oftalmología
y optometría
Investigación médica Varias etapas ICMAB-CSIC Regeneración neuronal. 3
Oftalmología
Instrumentación hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Técnica de imagen para visualizar in vivo
estructuras celulares de la retina.
5
Oncología
Instrumentación para la
industria fabricante de
dispositivos médicos
Diagnóstico LEITAT Sensor para diagnosticar cáncer. 4-6
Oncología
Instrumentación
hospitalaria
Tratamiento
TEKNIKER
Dispositivo plasmónico label-free para
detección de biomarcadores.
4
Oncología
Instrumentación
hospitalaria
Tratamiento
TEKNIKER
Tecnología de tratamiento específico de
tejido tumoral por hipertermia, en fase
preclínica.
3-4
Oncología
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
InPhoTech
Dispositivo para detección de
marcadores tumorales.
4
Oncología
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico ICMAB-CSIC Materiales 3D para el cultivo de células. 3
Oncología
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Plataforma portátil lab-on-a-chip de bajo
coste y alta sensibilidad para la detección
cuantitativa y monitorización de
procesos patológicos de forma rápida y
no invasiva, en volúmenes mínimos de
muestra biológica.
6
Oncología
Instrumentación
hospitalaria
Diagnóstico
ICFO
Dispositivo para medir de forma continua
y no invasiva, el flujo sanguíneo microvascular,
volumen sanguíneo y metabolismo,
para el diagnóstico y seguimiento
de tratamientos.
5
Oncología Investigación médica Diagnóstico IMPETUX
Oncología
Investigación médica
Diagnóstico y
tratamiento
IN2UB
Instrumentación científica basada en
pinzas ópticas, tecnología ganadora del
Premio Nobel en 2018, que permite evaluar
y cuantificar la unión de las células T
con sus antígenos, y así seleccionar las
células T más efectivas para las inmunoterapias
contra el cáncer.
Equipos de medida que utilizan imágenes
polarimétricas para aplicaciones
médicas in vivo.
1-3
2
Oncología Investigación médica Tratamiento ICMAB-CSIC Partículas para tratamientos con BNCT. 3
Oncología Investigación médica Tratamiento ICMAB-CSIC Sistemas de liberación de fármacos. 3
light! by secpho 79

MAPA DE EXPERTOS · ESPECIALIDAD MÉDICA O-Z
Especialidad
médica
Ámbito de
aplicación
Etapa Socio Descripción de la capacidad TRL
Oncología
y radioterapia
Varios ámbitos de
aplicación
Diagnóstico/
Tratamiento
AINIA
Obtención de marcadores bioquímicos
del tejido que permiten la detección de
área afectadas por células tumorales
mediante técnicas ópticas. Aplicación en
cirugía abierta y mediante endoscopia.
Diagnóstico en tiempo real y de ayuda a
la toma de decisiones.
6
Radiología
Intervencionista y
Cirugía Vascular
Instrumentación
para la industria
fabricante de dispositivos
médicos
Tratamiento
SENSOFAR
MEDICAL
Sistemas ópticos para la inspección de
dispositivos médicos vasculares.
9
Varias
especialidades
Instrumentación
hospitalaria
Varias etapas
IN2UB
Algoritmos para iluminarias LED (Sistemas
inteligentes de iluminación espectrales
y circadianos).
7-9
Varias
especialidades
Instrumentación
hospitalaria/
domiciliaria
Tratamiento/
Rehabilitación
TEKNIKER
Desarrollo de dispositivos IoT low cost
para tracking o monitorización de constantes.
5-8
Varias
especialidades
Instrumentación
hospitalaria
Tratamiento TEKNIKER Diseño óptico de dispositivos médicos. 5-7
Varias
especialidades
Instrumentación
fabricación
dispositivos
Varias etapas
TEKNIKER
Desarrollo de equipos médicos
singulares.
6-7
Varias
especialidades
Investigación
médica
Varias etapas
TEKNIKER
Texturizado de superficies para regeneración
tisular mediante tecnología láser.
4-6
Varias
especialidades
Instrumentación
hospitalaria
Varias etapas
TEKNIKER
Texturización de superficies
antimicrobianas.
4-6
Varias
especialidades
Instrumentación
hospitalaria
Tratamiento
TEKNIKER
Diagnóstico de equipamiento láser para
tratamiento médico.
8
Varias
especialidades
Varias
especialidades
Varios ámbitos de
aplicación
Varios ámbitos de
aplicación
Varias etapas IMASENIC Sensores de imagen 8-9
Varias etapas IMASENIC Microelectrónica 8-9
Varias
especialidades
Varios ámbitos de
aplicación
Varias etapas
ZABALA
Servicio integral en la gestión de ayudas
financieras y fiscales a sus clientes para
impulsar sus proyectos de I+D+i y mejorar
su competitividad.
S
Varias
especialidades
Varios ámbitos de
aplicación
Varias etapas
PONTI
Asesoramiento, protección y defensa de
la propiedad industrial e intelectual.
S
80 light! by secpho

SUPPORT TO INNOVATION
DIGITAL INNOVATIONS DISRUPTING MEDICAL DIAGNOSTICS
2
Open calls for
funding during
2020-2022
€2.7M
Funding for
SMEs via lump
sum Vouchers
€5.2M
Total project
budget for
Digital Innovation
Register on the DIGI-B-CUBE Collaborative Platform at
platform.digibcube.eu
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