ABDOPRE 2.0

Proyecto de I+D

Sistema de aplicación y control de presión negativa sobre el abdomen

para la reducción de la presión intrabdominal.

Proyecto de investigación y desarrollo

Núcleo de Ingeniería Biomédica, Facultades de Medicina e Ingeniería, Universidad de la República Oriental del Uruguay

Responsables: Ing. Marcelo M. David B., Dr. Francisco Pracca, Prof. Agr. Ing. Franco Simini

Colaboradores: Ing. Daniel Geido, Ing. Jorge Lobo, Ing. Guillermo E. Sánchez P., Ing. Cedric J. Zoppolo G.

Última modificación: agosto 2009

Contacto

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Horas-persona 2008

Documentación de reuniones Abdopre 2008

Plan general de tareas Abdopre 2008

Documentación de desarrollo de Abdopre 2008

Objetivo 

• Mejorar el proyecto y construir un prototipo de ABDOPRE (sistema de aplicación y control de presión negativa sobre el abdomen para la reducción de la presión intrabdominal), que permita extensas pruebas clínicas y pueda servir de base para continuar su desarrollo y su transferencia a la industria.

Antecedentes

Desde el año 2000 la presión intra abdominal de pacientes críticos es tomada en cuenta con interés creciente dado que el tratamiento oportuno de la hipertensión intra abdominal (PIA) ha mejorado su pronóstico [1]. Este interés tiene sin embargo orígenes remotos cuya documentación más antigua está fechada en 1858 y que en 1882 refiere a Mosso y Pelacani [4] como los que utilizaron por primera vez una sonda vesical. Numerosas publicaciones sobre el tema aparecen en la década de 1980 hasta que crecen en modo exponencial desde los años 1990, lo que indica la importancia que le atribuye la especialidad. Mientras se está estudiando paulatinamente la etiología de la PIA y su relación con el Síndrome Agudo de Compartimiento (ACS, por su sigla en inglés), las definiciones de los grados de PIA fueron objeto de consensos internacionales [2] recién en 2004. Una PIA superior a 10 mmHg provoca alteraciones del flujo de la vena porta y de las arterias suprahepáticas, aunque sin manifestaciones clínicas, pero si es mantenida por encima de 20 mmHg afecta negativamente los órganos abdominales con diversas complicaciones que pueden ser evitadas mediante una descompresión abdominal. Una de las vías posibles es quirúrgica. Nos hemos propuesto lograr efectos similares en forma menos traumática para el paciente mediante la aplicación controlada de presión negativa sobre la piel del paciente. Para tener acceso y por lo tanto controlar la PIA, proponemos la técnica de medición a través del catéter intravesical de Kron (1983) publicada por Iberti [5] y luego modificada por Cheatham en 1998 [6].

La instrumentación de medida de la PIA y los intentos de los investigadores de reducirla mediante aplicación de presión negativa tienen aun poca presencia en la literatura, a pesar de que el concepto es manejado por clínicos de diferentes países. Recién en los últimos tres años aparecieron publicaciones de aplicación de presión negativa [8] sin que exista documentación de algún sistema que la reduzca en forma controlada evitando los efectos adversos de la disminución brusca de la PIA.

ABDOPRE fue desarrollado en 2006 y 2007 como proyecto de fin de carrera [10] y desde julio de 2007 fue probado seis veces en un paciente distinto cada vez, luego de la demostración de reducción de presión obtenida en un fantoma accesorio de ABDOPRE [10]. ABDOPRE tiene una interfaz gráfica realizada bajo Scilab y funciona con linux que fue evaluada como compleja para el uso médico en el CTI. ABDOPRE es alimentado con dos fuentes: una regulada común para alimentar el sistema de control y una aislada de grado médico para alimentar a los transductores que tienen contacto con el catéter intravesical del paciente [10]. ABDOPRE fue sometido a las pruebas de seguridad eléctrica de paciente teniendo en cuenta la naturaleza invasiva del dispositivo, obteniéndose corrientes de fuga a tierra através del paciente menores a 3 uA[10], cumpliendo las normas IEC-60601-1.

Pese al buen funcionamiento del sistema en el fantoma, ABDOPRE no permitió reducir ni registrar la presión intraabdominal (PIA) en la mayoría de los pacientes de CTI. Únicamente en pacientes con abdomen pequeño, ABDOPRE bajó la PIA un máximo de 2 mmHg, en agosto de 2007, desde una PIA de 11 mmHg. Por lo tanto se dedujo que la forma de la campana de ABDOPRE no era adecuada. La campana original [10] se apoya sobre los músculos abdominales y particularmente sobre la zona cercana a la vejiga, resultante de un diseño empírico basado en el abdomen de uno de los estudiantes. ABDOPRE genera un informe clínico con el resultado de la aplicación del protocolo de tratamiento hipotensor fijado por el usuario [10]. Los resultados quedan registrados en una base de datos con tablas para pacientes, protocolos y aplicaciones de protocolos.

Preguntas que se busca contestar

• ¿Es posible llevar la PIA por debajo de un valor fijado por el clínico y mantenerla por tiempos prolongados, también programados?
• ¿Qué características mecánicas debe tener la pared abdominal para lograr una apreciable reducción de la PIA con este método?
• ¿En qué porcentaje de pacientes se obtendrá el resultado esperado de reducción de PIA?
• ¿Qué efectos tiene la aplicación de protocolos de reducción de la PIA sobre la aparición de complicaciones como el Síndrome Agudo de Compartimiento (ACS), otras manifestaciones y la sobrevida de los pacientes?
• ¿Es posible proyectar y construir un dispositivo que se adapte a la piel del paciente y por simple presión negativa se mantenga adherente y trasmita su menor presión al abdomen?
• Una vez logrado un prototipo de pre-serie, ¿podrá la industria uruguaya incorporar ABDOPRE e iniciar su inserción en el mercado?

Referencias

1. Saggi BH, Sugerman HJ, Ivatury RR, Bloomfield GL Abdominal compartment syndrome. J Trauma 45:597–609, 1998 citado por Malbrain.
2. Malbrain M, Cheatham M, Kirkpatrick A, Sugue M et al “Results from the International Conference of Experts on Intra-abdominal Hypertension and Abdominal Compartment Syndrome. I. Definitions” Intensive Care Med (2006) 32:1722–1732
3. Simini F, Piriz H, Scarone C. Proyectos de ingeniería biomédica. Tecnologías desarrolladas en la Universidad disponibles para el país. Revista de Ingeniería, Montevideo, 49:16-21, 2004.
4. Duomarco y Rimini “La presión intraabdominal en el hombre en condiciones normales y patológicas.”, El Ateneo, Buenos Aires, 1947.
5. Iberti TJ, Lieber CE y Benjamin E, “Determination of intraabdominal pressure using a transurethral bladder catheter: clincal validation of the technique” Anesthesiology, Vol 70, pages 47-50, 1989.
6. Cheatham y Safesak “Intraabdominal Pressure: a revised measurement” Journal of the American College of Surgeons, Volume 186, Number 3, pp. 368-369(2), mar 1998
7. Ministerio de Salud Pública, Departamento de Tecnologías Médicas http://www.msp.gub.uy.
8. Valenza F, Irace M, Guglielmi M, Gatti S, Bottino N, Tedesco C, Maffioletti M, Maccagni P, Fossali T, Aletti G, Gattinoni L. “Effects of continuous negative extra-abdominal pressure on cardiorespiratory function during abdominal hypertension: an experimental study.” Intensive Care Med. 2005 Jan;31(1):105-11. Epub 2004 Oct 26.
9. Kron I, Harman K, Nolan Stanton “The Measurement of Intra-abdominal Pressure as a Criterion for Abdominal Re-exploration.“ Ann Surg. January 1984, Vol 199, Nº 1, Pag 28 - 30.
10. David M, Geido D, Pracca F, Sánchez G, Simini F, Zoppolo C - "Dispositivo de presión negativa para la reducción de la presión intrabdominal", Congreso Argentino de Bioingeniería, 16. SABI 07. San Juan, Argentina - 26-28 sep 2007
11. David M, Geido D, Pracca F, Sánchez G, Simini F, Zoppolo C - "Negative pressure device for intra-abdominal pressure reduction", Journal of Physics: Conference Series, Volumen 90 - dic 2007 (Enlace)
12. Pracca F, Biestro A, David M, Geido D, Simini F, Cancela M, Sánchez G, Zoppolo C - "ABDOPRE: Dispositivo para reducción de la presión intraabdominal mediante aplicación de presión externa negativa", Congreso Panamericano e Ibérico de Medicina Crítica y Terapia Intensiva, 8. Punta del Este, Uruguay - 17-21 dic 2007
13. Calvo SM, Pracca F, Biestro A, David M, Geido D, Simini F, Cancela M, Sánchez G, Zoppolo C - "Dispositivo Para Redução da Pressão Intra-Abdominal Mediante a Aplicação de Pressão Externa Negativa", XIII Congresso Brasileiro de Medicina Intensiva - Adulto-Pediátrico-Neonatal, 08-10 may 2008