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Estudio de tendencias de la estimulacion magnetica con fines terapeuticos
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Autor: MSc. Miriam Marañón Cardonne
Publicado: 6/10/2008
 

El desarrollo de la ciencia y la innovación tecnológica adquiere un ritmo cada vez mayor, no escapa de esta realidad la tecnología dirigida a la aplicación de campos magnéticos con fines terapéuticos. El tema de la propiedad industrial adquiere un papel fundamental para el desarrollo de nuevos equipos ya que garantiza desde el proceso de diseño la novedad y competitividad del producto creado. El presente trabajo presenta un análisis del estado de la técnica en la rama de la magnetoterapia, proponiéndose estrategias de desarrollo.


Estudio de tendencias de la estimulacion magnetica con fines terapeuticos.1

Estudio de tendencias de la estimulación magnética con fines terapéuticos.

 

Miriam Marañón Cardonne; José Castillo Bonne

 

MSc. Miriam Marañón Cardonne

Jefe Departamento Ingeniería y Desarrollo

Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado

Santiago de Cuba. Cuba

 

Resumen

 

El desarrollo de la ciencia y la innovación tecnológica adquiere un ritmo cada vez mayor, no escapa de esta realidad la tecnología dirigida a la aplicación de campos magnéticos con fines terapéuticos. El tema de la propiedad industrial adquiere un papel fundamental para el desarrollo de nuevos equipos ya que garantiza desde el proceso de diseño la novedad y competitividad del producto creado. El presente trabajo presenta un análisis del estado de la técnica en la rama de la magnetoterapia, proponiéndose estrategias de desarrollo.

 

Palabras clave: campo magnético, terapia, propiedad industrial

 

Abstract

 

Development of science and technological innovation acquires a quick rhythm at this times, doesn't escape from this reality the technology for the application of magnetic fields as therapy. The theme of industrial property plays a fundamental role for the development of new devices, it guarantees, from the design process, the novelty and competitiveness of the created product. The present work presents an analysis of the state of the technique with bases in the revision of patents in the branch of magnetotherapy in different countries, intending development strategies for the research in this field. This work demonstrates the utility of patent review for the design of new technologies.

 

Index Terms: magnetic field, Therapy, industrial property.

 

Introducción

 

La aplicación de los campos magnéticos de muy baja frecuencia e intensidad es una terapia física no invasiva que permite el tratamiento de diferentes enfermedades, su mayor efectividad se logra al aplicarla en procesos inflamatorios, tratamiento del dolor, como adyuvante en la cicatrización y la reparación ósea. Las ventajas de vincular la investigación - desarrollo con las herramientas de la propiedad industrial están dadas porque el conocimiento y la tecnología generada adquieren, desde su génesis, garantes para el producto logrado, asegurando su novedad, competitividad y efectividad en el tratamiento de enfermedades ya que las patentes de invención son, además del reflejo de los derechos exclusivos de comercialización en los territorios donde está vigente, una fuente de información y datos para el nuevo conocimiento. [1]

 

Además siempre será posible asegurar mejores garantías a un producto o proceso de investigación desarrollo que se realice sobre la base de los derechos de propiedad industrial, debido a que sobre la base del conocimiento previo incorpora nuevos elementos que al final redundan en su efectividad y seguridad. La tecnología de estimulación magnética de bajos campos y ultra baja frecuencia (ELF) con fines terapéuticos ha tenido un desarrollo creciente en los últimos 20 años. Su principio de funcionamiento se basa en la generación de un campo magnético a partir de la circulación de una corriente eléctrica por una bobina. Las características particulares del equipo están definidas por las del dispositivo que se utilice para generar la señal eléctrica que alimenta al (los) inductores y por la forma y el arreglo de estos.

 

Los principales efectos de los campos magnéticos variables al ser aplicados en el organismo pueden resumirse en los siguientes: se reduce el edema, el dolor, mejora la circulación sanguínea al favorecerse la regeneración de los vasos sanguíneos y la micro circulación [2], lo que conlleva al mejor aporte de oxigeno a la zona tratada, se estimulan los procesos de cicatrización [3,4] y regeneración ósea y del colágeno [5], se ha demostrado además la estimulación del tejido neuronal [6-12]; ello se debe a que a nivel celular se estimula la síntesis de ADN, se restablece la concentración iónica transmembrana, a través de cambios en la permeabilidad de la membrana y aumento de la síntesis de ATP lo que contribuye a la activación de la bomba sodio potasio. [13]

 

La inhibición de la producción de Oxido Nítrico reportada por Zulkuf [14] es un elemento a considerar para el diseño de una terapia con campos magnéticos para isquemia cerebral ya que en su cuadro clínico la sobreproducción de NO por las formas enzimáticas de la NOS puede desencadenar una neurotoxicidad muy activa, o ejercer la inhibición de la isoforma iNOS, como es el caso del shock séptico o el producido en ciertas inflamaciones crónicas, por otra parte en el caso que la diana sea la célula muscular lisa que forma la pared vascular, estimula, una vez difundido a través de las membranas celulares, enzimas que inducen la relajación muscular y por ende, la vasodilatación, regulando el flujo y la presión sanguínea [15].

 

Pang y cols. [16] encontraron que aplicando campos magnéticos a cultivos de células humanas k562 disminuyó, bajo ciertas condiciones el número de células vivas y se indujo la apoptosis, lo cual, según los propios autores sugiere un camino para futuros tratamientos no invasivos del cáncer. Otros autores reportan efectos beneficiosos en el tratamiento del Parkinson y enfermedades degenerativas del Sistema nervioso como las Neuritis y el Alzheimer. [17, 18]

 

Varios estudios [19] han revelado evidencias de que los campos magnéticos pueden actuar sobre el ciclo de la melatonina, la cual juega un papel importante en enfermedades como el cáncer y la esclerosis múltiple, es este un campo abierto a la investigación. Se ha demostrado su efectividad en el tratamiento de la Enfermedad Inflamatoria Pélvica, lográndose la reversión de los síntomas y signos de la enfermedad en menor tiempo [37]. Por otro lado, sólo se reportan efectos adversos, en lo que se refiere al estrés oxidativo cuando se trata de exposiciones prolongadas a los campos magnéticos de ELF, que no es el caso de la forma de utilización de estos equipos para la terapia, en que los tiempos de exposición son cortos. [20,18]

 

La revisión de la literatura disponible deja claro que la intensidad del campo y los tiempos de exposición, sobre todo, son determinantes en los resultados que se obtienen de la terapia, la forma de onda también puede influir.

Estos elementos son criterios fundamentales a la hora de diseñar un equipo de magnetoterapia o definir una terapia particular.

 

Varias hipótesis se plantean para explicar los efectos primarios de los campos magnéticos, una bastante extendida sustenta la naturaleza eléctrica de la interacción de los campos electromagnéticos con los sistemas biológicos, planteando que dicho campo genera una f.e.m. o diferencia de potencial ε en el tejido, acorde a la ley de inducción de Faraday (1). Las corrientes inducidas de esa forma son muy pequeñas, por debajo del umbral de sensibilidad pero aun así tienen efectos a nivel celular que se traducen luego a nivel de tejido y del organismo.

 

terapia_estimulacion_magnetica/formula




Estudio de tendencias de la estimulacion magnetica con fines terapeuticos.2

A esta se une aquella que plantea que varias estructuras del organismo poseen propiedades piezoeléctricas, tales como genes, componentes citoplasmáticos y células óseas, proteínas de membrana y otros, debido a esta propiedad el campo magnético puede actuar sobre la estructura de estos componentes. Sobre estas bases se presentan en este trabajo, los resultados del estudio del estado de la técnica a partir de la revisión de patentes, planteando estrategias de desarrollo de tecnología en el campo de los estimuladores magnéticos de ultrabaja frecuencia y baja intensidad para uso en la Medicina.

 

Materiales y Método

 

Se utilizó como método teórico investigativo la revisión, análisis y procesamiento de la información disponible.

Se tomó como base el Informe sobre el Diagnóstico de Patentabilidad de una propuesta de estimulador magnético Local, realizado por el Grupo COMPITEC de la Oficina Cubana de Propiedad Industrial y la revisión de patentes realizada por los propios autores en las bases de datos de las oficinas de patentes de Estados Unidos y Japón. Se realizó el procesamiento estadístico de la información con el software SPSS V. 12

 

Resultados y Discusión

 

Se revisaron 57 patentes, la distribución por países se aprecia en la Tabla 1. Esta distribución no es fortuita, responde a la tendencia actual en las patentes de este tipo de equipos, ya que el mayor mercado es el de Estados Unidos, la revisión arroja que un porciento importante de las mismas son patentes con prioridad en otros países, se destacan Canadá, China, Alemania y Japón. Ello tiene también correspondencia con los países que más publican sobre la temática, como se aprecia en la Figura 1.

 

TABLA 1. Distribución por Países de las Patentes Analizadas

 

terapia_estimulacion_magnetica/patentes_paises

 

Figura 1. Países con más trabajos publicados sobre las propiedades y aplicaciones de los campos electromagnéticos (cortesía del Dr. Luis Bergues Cabrales, Conferencia magistral. II Conferencia Internacional CNEA 2007).

 

Las tendencias de la evolución de patentes de estimuladores con la aplicación de campos magnéticos y electromagnéticos se muestran en la figura 2.

 

terapia_estimulacion_magnetica/patentes_tipo_estimulador

 

Figura 2. Evolución tendencial de las patentes por tipo de estimulador

 

Como se aprecia en el gráfico las tendencias de patentes son crecientes sobre todo a partir del año 2000, lo que demuestra que es una rama muy competitiva, que abarca un amplio rango de elementos constituyentes y aplicaciones específicas y/o el equipo en su conjunto, por lo que para la obtención de resultados novedosos desde el punto de vista tecnológico es obligatorio un minucioso estudio de patentes.

 

De este análisis es posible determinar dos grandes grupos de dispositivos:

 

  • Equipos de magnetoterapia local.
  • Equipos de magnetoterapia regional o sistémica.

 

A su vez, estas dos grandes clases se subdividen en dos subclases, según el(los) elemento(s) novedoso(s) que reivindican en la invención:

 

  • Por las características del equipo generador de la señal o la forma de generar el campo (rango de frecuencias, formas de onda, intensidad de campo magnético generado).
  • Por aplicaciones específicas.

 

Así se puede ver que en el primer grupo se cubren rangos de frecuencia entre 1 Hz y 1 kHz, siendo las más frecuentes las de 50 y 60 Hz, las intensidades van de 4 μT a 20 mT y los tiempos de tratamiento hasta 1 o dos horas, con variaciones entre uno y otro equipo. [21- 27]

 

En el caso de los equipos desarrollados para aplicaciones específicas, destacan aquellos relacionados con el tratamiento de desórdenes neurológicos tales como el Parkinson, la epilepsia, depresión, esquizofrenia, esclerosis múltiple, cefalea, estos se caracterizan por utilizar muy bajas intensidades, por debajo de 1 mT y frecuencias de hasta 4 Hz, máximo 8 Hz. Junto a estas están sistemas dirigidos a la estimulación del sistema músculo-esquelético, aplicación más extendida de los campos magnéticos de ELF y se encontraron patentes de equipos dirigidos al tratamiento de la inflamación pélvica. También aparecen aparatos para calentar el cuerpo y otros. [28- 35]

 

Se observa una tendencia a la aparición de tecnología que combina la terapia de campo magnético con diferentes tipos de dispositivos y/o tecnologías de diagnóstico, con el fin de mejorar la eficiencia de la terapia y controlar determinados parámetros de interés. Esta es la llamada terapia dinámica, amplio es el campo de investigación en esta modalidad [36]

 

En cuanto a la forma de aplicación de la terapia (local o regional) hay una mayor cantidad de patentes para equipos de terapia local que regional o sistémica. Los tipos de inductores o aplicadores más utilizados son los solenoides con y sin núcleo de hierro y bobinas de Helmohtz; Estas últimas son las más usadas en los equipos de terapia regional, en esta variante se han patentado colchones magnéticos que aplican el campo a todo el organismo o camas con uno o varios solenoides que permiten tratar una región relativamente grande del organismo. Es posible buscar formas más eficientes no sólo desde el punto de vista de la terapia como tal, sino del consumo energético para el tratamiento a cuerpo completo. Como resultado del estudio realizado es posible definir una estrategia de investigación para el desarrollo de tecnología médica que utilice como principio físico la aplicación de campos magnéticos de ultrabaja frecuencia y baja intensidad.

 


Estudio de tendencias de la estimulacion magnetica con fines terapeuticos.3

Es importante que el médico que va a utilizar el equipamiento posea el conocimiento de los diferentes tipos de equipos disponibles y escoja los más adecuados para los fines a los que pretende destinarlos, de forma tal que los utilice de la forma más eficiente posible, con el máximo de comodidad para el paciente.

 

Los diseñadores de tecnología deben encaminar sus esfuerzos en:

 

  • El diseño de equipos para nuevas aplicaciones o formas diferentes de tratamiento de las ya patentadas, soportados en ensayos clínicos controlados en los que se demuestre la efectividad de la variante de terapia propuesta en la invención.
  • Desarrollo de dispositivos que permitan la generación de formas de onda especiales o frecuencias no usadas actualmente que se pueda demostrar sean más efectivas que las ya establecidas. Las más usadas actualmente son la onda sinusoidal y la cuadrada, pero hay pocas investigaciones con otros tipos de formas de onda como la rampa o la onda trapezoidal que pudieran tener efectos biológicos diferentes y por tanto diferentes efectos terapéuticos, este es un campo abierto a la investigación.
  • Desarrollo de nuevos tipos de bobinas o inductores para producir campos magnéticos de características determinadas en cuanto a focalización del campo, penetrabilidad, efectividad y otros aspectos de interés en la terapia, lo cual tiene estrecha relación con la aplicación a la que está dirigido.

 

Finalmente el terreno de los estimuladores regionales y/o sistémicos ofrece un campo abierto a la investigación ya que la mayoría de las patentes se refieren a estimuladores regionales con bobinas solenoidales y pueden explorarse otras variantes de tratamiento más eficientes desde el punto de vista terapéutico, como los colchones magnéticos u otras relacionadas con la magnetopuntura.

 

Conclusiones

 

A través del estudio de patentes realizado, fue posible diferenciar los diferentes tipos de equipos de magnetoterapia que existen y plantear una estrategia clara que define las líneas fundamentales a las que puede estar dirigida la investigación-desarrollo de tecnología de estimulación magnética para fines terapéuticos, en el rango de campos de baja intensidad y ultrabaja frecuencia. Es posible discernir a partir del análisis que aun es posible encontrar nuevas vías, en el desarrollo de tecnología de estimulación magnética, que garanticen los requisitos de patentabilidad de una solución: actividad inventiva, aplicabilidad industrial y novedad mundial. Se demuestra así la utilidad de este tipo de estudios no solo para esta aplicación específica, sino en el desarrollo de nueva tecnología, ya que diseñar partiendo de estas bases se puede viabilizar el objetivo final que es su introducción en el mercado con garantía de competitividad y competencia.

 

Agradecimientos

 

Nuestro agradecimiento al grupo COMPITEC de la Oficina Cubana de Propiedad Industrial por su inestimable contribución a este estudio, principalmente a la MSc. Eva Romeu Lameiras.

 

Referencias

 

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