La Universidad de Maryland utilizó un dron para llevar un riñón para un trasplante. Fotos y vídeo
Redacción.- En un primer avance en la medicina humana y la tecnología de la aviación, un avión no tripulado de la Universidad de Maryland entregó un riñón de un donante a los cirujanos del Centro Médico de la Universidad de Maryland (UMMC) en Baltimore para un trasplante exitoso en un paciente con insuficiencia renal.
Esta exitosa demostración ilustra el potencial de los sistemas de aviones no tripulados (UAS) para proporcionar entregas de órganos que, en muchos casos, podrían ser más rápidos, más seguros y más accesibles que los métodos de transporte tradicionales.
El vuelo trascendental fue una colaboración entre médicos de trasplante e investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland (UMSOM) en Baltimore; expertos en aviación e ingeniería de la Universidad de Maryland (UMD); el centro médico de la Universidad de Maryland; y colaboradores de la Fundación Living Legacy de Maryland (The LLF).
"Este importante avance en medicina humana y trasplante ejemplifica dos componentes clave de nuestra misión: innovación y colaboración", dijo E. Albert Reece, MD, PhD, MBA, Vicepresidente Ejecutivo de Asuntos Médicos, UM Baltimore, y John Z. and Akiko K. Bowers, distinguida profesora y decana de la Facultad de medicina de la Universidad de Maryland. “La innovación es el núcleo de nuestro enfoque en acelerar el ritmo y el alcance del descubrimiento, donde la investigación puede transformar rápidamente la medicina. Al mismo tiempo, la colaboración es la clave de nuestro éxito en el suministro de medicamentos basados en el descubrimiento, tanto en la realización de investigaciones como en la prestación de la atención al paciente de la más alta calidad ".
El receptor de riñón, una mujer de 44 años de Baltimore, que pasó ocho años en diálisis antes de someterse al procedimiento de trasplante, dijo: "Todo esto es increíble". Hace años, esto no era algo en lo que pudieras pensar ", dijo. Fue dada de alta de UMMC el martes.
" Durante más de 25 años, el Centro Médico de la Universidad de Maryland ha brindado atención de vanguardia en el trasplante de órganos", dijo Mohan Suntha, MD, MBA, Presidente y CEO del Centro Médico de la Universidad de Maryland en Baltimore. “Nuestro programa de trasplantes se ocupa de los pacientes que provienen de nuestra comunidad local, el estado y la nación, muchos de los cuales han sido rechazados en otros hospitales, porque tenemos la habilidad, el talento y el conocimiento para avanzar incluso en los casos de trasplantes más complejos, a menudo El tiempo no solo mejora sino que salva vidas ".
Profesores e investigadores de Maryland creen que este prototipo de transporte de órganos abre un camino para el uso de UAS para ampliar el acceso a los órganos donados, mejorando los resultados para más personas que necesitan trasplantes de órganos.
"Como resultado de la destacada colaboración entre cirujanos, ingenieros, la Administración Federal de Aviación (FAA), especialistas en obtención de órganos, pilotos, enfermeras y, en última instancia, el paciente, pudimos hacer un avance pionero en el trasplante", dijo Joseph. Scalea, MD , profesor asistente de cirugía en UMSOM, líder del proyecto, y uno de los cirujanos que realizaron el trasplante en UMMC.
Entre las muchas novedades tecnológicas de este esfuerzo se incluyen: un aparato de alta tecnología especialmente diseñado para mantener y monitorear un órgano humano viable; un UAS hecho a la medida con ocho rotores y múltiples cadenas motrices para asegurar un rendimiento confiable constante, incluso en el caso de una posible falla de un componente; el uso de una red de malla inalámbrica para controlar el UAS, monitorear el estado de la aeronave y proporcionar comunicaciones para el personal de tierra en múltiples ubicaciones; y sistemas operativos de aeronaves que combinaban las mejores prácticas de los estándares UAS y de transporte de órganos.
“Tuvimos que crear un nuevo sistema que todavía estaba dentro de la estructura reguladora de la FAA, pero que también era capaz de soportar el peso adicional del órgano, las cámaras y los sistemas de rastreo, comunicaciones y seguridad de órganos en un área urbana y densamente poblada— para una distancia más larga y con más resistencia ", dijo Matthew Scassero, MPA, director del sitio de prueba UAS de UMD, parte de la Escuela de Ingeniería A. James Clark. "Hay una presión tremenda al saber que hay una persona esperando a ese órgano, pero también es un privilegio especial ser parte de esta misión crítica".
Antes de este hito en el vuelo de entrega de órganos, los socios de Maryland trabajaron juntos para desarrollar y probar el UAS transportando con éxito solución salina, tubos de sangre y otros materiales, y luego transportando un riñón humano sano pero no viable. Estos vuelos de prueba fueron precedidos en 2016 por la primera entrega aérea no tripulada civil de carga médica simulada del estado de Maryland, un esfuerzo de colaboración entre el sitio de prueba UAS de UMD y la Universidad de Maryland Shore Regional Health en Easton, Maryland, para ilustrar cómo el uso de UAS podría cambiar radicalmente la atención médica e impactar las vidas de personas reales.
Avances en el trasplante a través del transporte UAS
La logística de transporte a menudo es la parte más complicada del proceso de trasplante de órganos, y un problema importante es la duración de la viabilidad de un órgano durante el viaje. Los métodos de transporte suelen implicar vuelos privados caros o dependen de vuelos comerciales variables, y en ocasiones dan como resultado un órgano que queda en un avión u otros retrasos que destruyen la viabilidad del órgano. Estos métodos de transporte actuales tampoco cubren adecuadamente muchas partes del condado, como áreas rurales o geográficamente remotas, lo que limita el acceso en estas áreas tanto a donaciones de órganos como a trasplantes de órganos.
De acuerdo con United Network for Organ Sharing, que administra el sistema de trasplante de órganos en los Estados Unidos, en 2018 había casi 114,000 personas en listas de espera para un trasplante de órganos; aproximadamente el 1,5 por ciento de los envíos de órganos de donantes fallecidos no llegaron al destino previsto; y casi el cuatro por ciento de los envíos de órganos tuvo un retraso imprevisto de dos o más horas.
“Sigue existiendo una lamentable disparidad entre el número de receptores en la lista de espera de trasplante de órganos y el número total de órganos trasplantables. "Esta nueva tecnología tiene el potencial de ayudar a ampliar el grupo de órganos del donante y el acceso al trasplante", dijo Scalea. “Entregar un órgano de un donante a un paciente es un deber sagrado con muchas partes móviles. Es fundamental que encontremos formas de hacerlo mejor ".
Batir el reloj del trasplante de órganos es una responsabilidad clave de las organizaciones de obtención de órganos de EE. UU., Incluido el colaborador del proyecto The LLF. "El proyecto UAS de la Universidad de Maryland es increíblemente importante", dijo Charlie Alexander, Director Ejecutivo de The LLF, y señaló que el trabajo se encuentra en la etapa de prueba de concepto. “Si podemos probar que esto funciona, podemos observar distancias mucho mayores de transporte de órganos no tripulados. Esto minimizaría la necesidad de múltiples pilotos y el tiempo de vuelo y abordaría los problemas de seguridad que tenemos en nuestro campo ".
Diseñar un sistema de entrega de órganos UAS
Para crear un UAS diseñado para transportar un órgano y brindar monitoreo en tiempo real de su condición, Scalea se asoció con varias compañías de tecnología médica para diseñar y desarrollar el Dispositivo de Monitoreo de Órganos Humanos y Control de Calidad para Viajes de Larga Distancia (HOMAL; patente pendiente). Mide y mantiene la temperatura, presión barométrica, altitud, vibración y ubicación (a través de GPS) durante el transporte y transmite la información a los teléfonos inteligentes del personal de trasplante.
Los aeronaves no tripuladas y los sistemas operativos necesarios fueron diseñados por los ingenieros del sitio de prueba de UMD UAS para cumplir con las rígidas demandas médicas, técnicas y reglamentarias de transportar un órgano donante para trasplante humano.
"Construimos muchos despidos, porque queremos hacer todo lo posible para proteger la carga útil", dijo Anthony Pucciarella, director de operaciones en el sitio de prueba de UMD UAS. Estas medidas de seguridad incluían hélices y motores de respaldo, baterías duales, una placa de distribución de energía de respaldo y un sistema de recuperación de paracaídas (en caso de que falle la aeronave completa).
“Este vuelo histórico no solo representa un gran avance desde el punto de vista tecnológico, sino que proporciona una demostración ejemplar de cómo la experiencia en ingeniería y el ingenio al final satisfacen las necesidades humanas; en este caso, la necesidad de mejorar la confiabilidad y la eficiencia de la entrega de órganos a hospitales que realizan cirugía de trasplante ", dijo Darryll J. Pines, Ph.D., decano de la Escuela de Ingeniería A. James Clark y Profesor de Ingeniería Aeroespacial Nariman Farvardin. "Tan sorprendente como este avance es desde un punto de vista puramente de ingeniería, hay un propósito mayor en juego. En última instancia, no se trata de la tecnología; se trata de mejorar la vida humana ".
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