Resumen
La búsqueda del procedimiento óptimo para aplicar campos electromagnéticos (EM) para tratar el cáncer, las arritmias cardíacas y los
trastornos cerebrales es de suma importancia. El Proyecto CERAPI explorará cómo algunas energías electromagnéticas (EM) específicas
pueden controlar el comportamiento de los tejidos y las células para mejorar la seguridad y el rendimiento de las terapias ablativas
destinadas a curar enfermedades de alta prevalencia e incidencia de una manera mínimamente invasiva, reducir el número de
complicaciones y el riesgo de infección, así como acortar la estancia hospitalaria y la recuperación. En concreto, el proyecto se centra en
técnicas ablativas basadas en las siguientes energías: Radiofrecuencia (RF), microondas (MW), LÁSER y Campo Eléctrico Pulsado
(PEF). CERAPI es un Proyecto Coordinado ya que requiere de metodologías y conocimientos complementarios que se conjugarán
sinérgicamente, en concreto de Ingeniería Electrónica, la Modelización Matemática y la Cirugía Experimental (modelos preclínicos).
Nuestra motivación se centra en ampliar el conocimiento actual sobre la interacción de la energía EM con los tejidos biológicos, desde el
nivel celular hasta el fisiológico. La adquisición de nuevo y relevante conocimiento científico contribuirá a mejorar el tratamiento de las
siguientes enfermedades: 1) Tratamiento de las arritmias cardiacas mediante terapias ablativas mínimamente invasivas basadas en RF y
PEF; 2) ablación de tumores en hígado con energías térmicas (RF, MW, LASER) y no térmicas (PEF); 3) ablación no térmica de cáncer
de mama usando PEF; 4) tratamiento de enfermedades cerebrales (termocoagulación basada en RF para tratar epilepsia y tumores
cerebrales); 5) reducción del riesgo de fístula pancreática postoperatoria tras la resección; y 6) ablación no térmica de cánceres
gastrointestinales (GI) usando PEF. El objetivo general es obtener una descripción completa de la biofísica implicada en las terapias
ablativas basadas en energía de última generación, incluida la respuesta tisular y celular a corto y largo plazo. Los objetivos específicos
son: 1) caracterizar tejidos biológicos in vivo en términos de propiedades térmicas y eléctricas relevantes en el contexto de técnicas
ablativas; 2) evaluar los cambios fisiológicos, histológicos y bioquímicos progresivos resultantes de las técnicas ablativas basadas en
energía EM, tanto durante la fase aguda como en la fase crónica; 3) comprender las causas y condiciones del sobrecalentamiento
inducido por técnicas ablativas basadas en energía EM, en particular para caracterizar la vaporización del tejido (y la desecación
resultante), la dinámica del desplazamiento de gas dentro del tejido y el posible riesgo de ruptura de la superficie del tejido; 4) desarrollar
modelos personalizados basados en datos específicos del paciente que supongan un salto cualitativo respecto al estado del arte y se
conviertan en un paso definitivo hacia el desarrollo de futuras herramientas predictivas personalizadas; y 5) aplicar técnicas de
optimización matemática para mejorar procedimientos ablativos específicos en términos de diseño del aplicador de energía (hardware),
forma de administrar la energía (por ejemplo en el caso de una matriz de aplicadores) y coincidencia espacial entre la zona de ablación
creada y el objetivo a ser ablacionado (por ejemplo, tumor, origen de la arritmia, foco epiléptico, etc.)
