Pupilcrom: Dispositivo para detectar retinopatías

BARRIONUEVO, PABLO ALEJANDRO; ISSOLIO, LUIS ALBERTO; TRIPOLONE, MARÍA CONSTANZA

Buenos Aires (CABA)

Feria; Innovar: Concurso Nacional de Innovaciones; 2022

Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación

Síntesis del problema que resuelve este proyecto:Varias retinopatías producen un daño irreversible en la visión de los pacientes porque no pueden detectarse tempranamente, por ejemplo, el glaucoma, la degeneración macular relacionada a la edad, la retinitis pigmentosa o la neuropatía óptica hereditaria. En particular, el glaucoma es la es la segunda causa más importante de ceguera a nivel mundial. Esta patología comienza en el campo visual periférico, y no genera otro síntoma mas que la pérdida progresiva de la visión. Se ha reportado que una gran proporción de los casos de glaucoma no están diagnosticados o son detectados solamente después de que el daño neuronal causado es sustancial y la pérdida irreversible de la visión ya ha ocurrido, afectando la calidad de vida de estas personas. La intervención temprana es esencial para adoptar una estrategia que merme el progreso de esta neuropatía. Sin embargo, el diagnostico en las etapas tempranas es complicado de realizar porque no existe un único estándar de referencia preciso para realizarlo. Desarrollo de la solución propuesta:A mediados de la primera década de este siglo se descubrió un grupo de células fotosensibles en la retina de humanos diferentes a los conos y bastones; las únicas conocidas hasta entonces. Estas células secretan el fotopigmento melanopsina, se ubican en la capa ganglionar, son relativamente pocas, pero con mayor tamaño dendrítico con respecto a otras células ganglionares, y son las responsables del reflejo pupilar a la luz. A partir del estudio de estas células se pudo establecer específicamente el vínculo funcional entre la retina y la pupila. De esta manera, se pudieron establecer parámetros físicos (intensidad, color y temporalidad) de la estimulación luminosa para evaluar de una manera no-invasiva el funcionamiento de la retina a partir de la medición del reflejo pupilar. Es decir, la medición del diámetro pupilar se convierte un biomarcador del estado de la retina. Estos descubrimientos y avances científicos dan sustento al desarrollo de nuestra plataforma: PUPILCROM.Ventajas destacables de la solución propuesta:Nuestra plataforma permite la evaluación independiente de cada tipo de fotorreceptor, generando así una medida mas sofisticada en comparación con otros dispositivos que miden la pupila. Además, a partir del uso de herramientas matemáticas que nos permiten evaluar el régimen pupilar en el dominio de la frecuencia, podemos minimizar los efectos del ruido o reflejos debido a otros factores del tipo cognitivos, emocionales o movimientos espontáneos de la pupila.Por otro lado, una de las mayores ventajas es que para evaluar el estado de la retina la solución que proponemos es no-invasiva ya que se registra con una cámara la imagen de la pupila y los niveles de luz que se emplean no son excesivos. Otra ventaja es que el tiempo de medida es corto (< 60 seg.), ya que el examen pupilar se registra en pocas condiciones cromáticas, constituyendo una solución rápida para el evaluador. Por último, al ser la medida de un reflejo fisiológico, la evaluación es objetiva y no depende de la respuesta consciente del paciente.Publicaciones relacionadas especificando las que poseen referato:1.PA Barrionuevo, N Nicandro, JJ McAnany, AJ Zele, P Gamlin, D Cao. Assessing Rod, Cone and Melanopsin Contributions to Human Pupil Flicker Responses. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014;55(2):719-727. (Con referato)2.D Cao, N. Nicandro, PA Barrionuevo. A five-Primary photostimulator suitable for studying intrinsically photosensitive retinal ganglion cell functions in humans, J Vis. 2015, 15(1), 27. (Con referato)3.PA Barrionuevo, D Cao. Luminance and chromatic signals interact differently with melanopsin activation to control flicker pupillary response, Journal of Vision 2016; 16(11):29, 1-17. (Con referato)4.PA Barrionuevo, LLMcAnany, AJ Zele, D Cao. Nonlinearities in the rod and cone photoreceptor inputs to the afferent pupil light response. Frontiers in Neurology 2018; 9. (Con referato)5.E. Colombo, S.A. Comastri, L. A. Issolio, and R. Echarri. Pupil Light Reflex Produced by Glare under Mesopic Adaptation. Journal of Light and Visual Environment 2007; 31 (2): 70–79. (Con referato)6.B. Silva, A. Sfer, M. A. D’Urso Villar, L. A. Issolio, and E. Colombo. Pupil Dynamics with Periodic Flashes: Effect of Age on Mesopic Adaptation. JOSA A 2016; 33 (8): 1546–52. (Con referato)7.C. Tripolone, L. Issolio, C. Agüero, A. Lavaque, D. Cao, P. Barrionuevo. "Comparing flickering and pulsed pupil light responses". (En preparación)¿En qué instancia se encuentra para transferir la tecnología?Se cuenta con un prototipo de laboratorio con el que ya se realizaron pruebas en pacientes pero que aún esta en etapa de modificaciones.Otra información o referencias acerca del estado de desarrollo de la tecnología que considere importantes:--¿Cuál es el aspecto novedoso de este producto o proceso respecto de productos o procesos existentes?:El producto que proponemos es una plataforma que permite usar la pupila como biomarcador de la salud de la retina y a partir de un protocolo de medida poder evaluar si están presentes distintas afecciones neurológicas u oftalmológicas. Nuestra plataforma además de presentar evaluaciones sofisticadas, rápidas y objetivas, tiene la potencialidad de poder detectar tempranamente algunas enfermedades como el glaucoma. Las falencias de otros procedimientos que se usan en la clínica oftalmológica no han permitido contar con un estándar adecuado para detectar retinopatías. Por ejemplo, el aumento de presión intraocular que se creía correlacionado con la aparición de glaucoma, hoy se sabe que es solo un factor de riesgo. Además, aunque la examinación oftalmológica de la cabeza del nervio óptico puede indicar un daño neuronal, su aparición en la población sana hace difícil la identificación de patologías tempranamente. El test de campo visual puede confirmar el daño causado por enfermedades como el glaucoma, pero es poco sensible en las etapas tempranas.¿Cuál es la ventaja que resulta de su uso?:La ventaja principal es que puede convertirse en el gold estándar en la clínica oftalmológica y neurológica para detectar precozmente diferentes neuropatías.¿Realizó alguna búsqueda en internet sobre proyectos similares?:Si.¿A qué mercado cree Ud. que beneficiaría principalmente?:A las clínicas y centros especializados en oftalmología y neurología.