Proyecto Cellex
Nuevas tecnologías de alta precisión en medicina y cirugía fetal
FETAL MEDICINERESEARCH CENTER
2016-2019
2 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Qué es el proyecto Cellex
Imagen médica
Biosensores ópticos
Robótica y biosensores electrónicos
BiomaterialesProducción científica Prensa
04
22
08
26
12
30
Agradecimientos:
FETAL MEDICINERESEARCH CENTER
Índice
Este proyecto se ha realizado gracias a la financiación de la Fundació Privada Cellex, y ha contado asimismo con personal y recursos propios de los centros de
investigación participantes. Muchísimas gracias a todos por vuestro trabajo y apoyo.
3PROYECTO CELLEX 2016-2019
La cirugía fetal es una oportunidad para tratar
enfermedades graves antes de nacer. Intervenir un
feto de 20 cm, rodeado de membranas y
conectado a una madre que le da oxígeno cada
segundo es una revolución contra la naturaleza.
A partir de 1990, los avances tecnológicos en
instrumentación endoscópica y ecografía de alta
resolución hicieron posible desarrollar operaciones
fetales reproducibles y seguras.
En la actualidad, la cirugía fetal ha alcanzado un
techo tecnológico, y no podemos tratar algunos
problemas graves porque necesitamos
instrumentos o técnicas que no existen. Los
proyectos en cirugía fetal son muy caros, sus
resultados poco comerciales y necesitan
colaboraciones de muchas disciplinas.
Hace unos años tuvimos la inmensa fortuna de
conocer a Pere Mir. Empresario, científico y
filántropo visionario, a través de la Fundació
Privada Cellex ha sido una persona determinante
en la ciencia catalana. Apoyó muchas ideas
ambiciosas, arriesgadas y con visión a largo plazo.
Pere Mir entendió y creyó en nuestro proyecto, una
idea difícil de visualizar antes de verla en marcha.
Sólo él y su fundación podían haber financiado
una investigación de tal magnitud y complejidad.
El programa de investigación Cellex ha combinado la
excelencia de un centro de investigación biomédica,
BCNatal, con la de centros de I+D de prestigio
internacional como UPF, ICFO, IBEC e IQS. Algunos
proyectos han testado tecnologías ya existentes en el
campo de la medicina fetal, mientras en otros, la
mayoría, se han creado verdaderamente nuevas
tecnologías. El resultado ha sido el desarrollo de
nuevas soluciones en navegación tridimensional,
robótica, diagnóstico molecular, biosensores y
biomateriales, que harán posible una nueva
generación de intervenciones fetales.
Esta memoria presenta un resumen breve del
trabajo realizado y los logros conseguidos. Al
mismo tiempo, es un homenaje a Pere Mir, que
nos dejó hace poco y, con él, una fuerza única para
hacer en nuestro país proyectos visionarios, los
que hacen avanzar la ciencia, la salud, y cambian
la vida de las personas. Nuestro reconocimiento
y agradecimiento.
Eduard Gratacós
Director de BCNatal Fetal
Medicine Research Center
Proyecto Cellex 2016-2019
4 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Qué es el proyecto Cellex
La investigación en medicina fetal
Proyecto Cellex
Quiénes Somos
Qué hacemos
5PROYECTO CELLEX 2016-2019
Qué es el proyecto Cellex
La investigación en medicina fetal, la zona cero de la salud humana“El comienzo es la parte más importante del recorrido” (Platón)
La salud empieza antes de nacer. Aunque sea una etapa invisible de nues-
tra vida, es la más importante en términos de salud. En los nueve meses
de desarrollo en el útero materno se programa la calidad de vida que
tendremos en la infancia y la edad adulta. ¿Qué sucede cuando proble-
mas graves de salud afectan al feto durante su gestación? En algunas oca-
siones son anomalías muy graves que no disponen de tratamiento des-
pués del nacimiento, que condicionarán para siempre su calidad de vida,
o, peor aún, le situarán entre la vida y la muerte. En esos casos la única
solución es entrar dentro del útero, de la forma menos invasiva posible, y
practicar breves y precisas operaciones al feto, que pueden cambiar radi-
calmente sus perspectivas.
El Centro de Medicina Maternofetal BCNatal, formado por el Hospital Clí-
nic, el Hospital Sant Joan de Déu y la Universitat de Barcelona, es pionero
en cirugía fetal, uno de los más innovadores y tiene una gran producción
de artículos científicos. Una de sus grandes apuestas para seguir mejoran-
do en este campo es la investigación en medicina maternofetal. Una labor
que realiza con excelencia el BCNatal Fetal Medicine Research Center des-
de hace más de 15 años, gracias a la colaboración y financiación de enti-
dades públicas y privadas. “Tratar al feto como paciente y saber cómo le
afectan las complicaciones del embarazo o de su desarrollo nos permite
encontrar nuevos tratamientos para salvarles y mejorarles su salud en el
futuro”, explica Eduard Gratacós, director del centro.
Gracias a su trabajo, en los últimos veinte años, la medicina y cirugía fetal han
crecido enormemente. En este momento es posible tratar problemas fetales
que hasta hace pocos años eran mortales o producían secuelas graves de por
vida. Sin embargo, la cirugía fetal necesita avanzar para mejorar sus resulta-
dos, crear nuevas operaciones y disminuir sus riesgos, como la prematuridad
asociada a la invasividad del procedimiento. Para ello es necesario disponer
de tecnologías punteras que nos permitan dar un salto generacional en las
operaciones actuales y así conseguir una cirugía cada vez más precisa en un
entorno único: el ambiente fetal, la zona cero de la salud humana.
Proyecto Cellex: multidisciplinar, único y visionarioDesde 2016, BCNatal Fetal Medicine Research Center ha coordinado el
proyecto Cellex de Cirugía Fetal, financiado por la Fundació Privada Cellex.
Un proyecto de investigación de excelencia, pionero y multidisciplinar que
representa la culminación de unas ideas gestadas a lo largo de 10 años y,
sobre todo, la oportunidad de juntarlas en un proyecto de unas dimensio-
nes y una ambición inigualables.
En él han participado científicos de los mejores centros de investigación en
bioingeniería, robótica, biosensores, imagen médica, química y ciencias fo-
tónicas del mundo. Centros de investigación excelentes, cada uno en su
campo, como el Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), la Universidad Pom-
peu Fabra (UPF), el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y el Institu-
to Químico de Sarrià (IQS) que han trabajado con el mismo fin: mejorar las
herramientas disponibles y desarrollar un conjunto de nuevas soluciones
que permitan nuevas intervenciones en medicina y cirugía fetal.
Sin duda, una iniciativa única en el mundo que, en un futuro próximo,
nos permitirá aplicar nuevas soluciones en cirugía fetal a todos aquellos
fetos que lo necesiten, ofreciéndoles así una mejor calidad de vida, no
solo a ellos sino también a sus familias.
6 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Bcnatal Fetal Medicine Research center (Bcnatal FMRc) Coordinación del programa de investigación. Centro universitario de investigación multidisciplinar en medicina fetal y perinatal, reconocido internacionalmente como uno de los centros de referencia actuales y con una productividad entre las mejores en su campo. Vinculado a BCNatal, centro clínico en el que se realizan anualmente más de 6.500 partos, 3.500 primeras visitas de medicina fetal y 120 cirugías fetales.
fetalmedbarcelona.org
Universitat Pompeu Fabra (UPF)Sistemas de reconstrucción 3D de imagen ecográfica y de resonancia magnética para la planificación y navegación durante la cirugía fetal.
La unidad de investigación BCN Medtech forma parte del departamento de
tecnologías de la información y las comunicaciones de la UPF. Su equipo mul-
tidisciplinar desarrolla tecnologías innovadoras, como procesado de imagen,
inteligencia artificial y robótica quirúrgica para aplicaciones clínicas.
upf.es
Instituto de ciencias Fotónicas (IcFO)Testado de diversas tecnologías propias basadas en ciencias fotónicas en su aplicación al diagnóstico de patologías maternofetales en líquido amniótico y monitorización del bienestar fetal. Centro de investigación, con personalidad jurídica propia, dedicado al estudio de las ciencias y tecnologías de la luz. El centro tiene una triple misión de investigación de frontera, formación de tecnólogos y transferencia tecnológica.
icfo.eu
Instituto de Bioingeniería de cataluña (IBEc)Desarrollo de sistemas de ayuda robótica para mejorar la precisión del cirujano y biosensores electrónicos miniaturizados. IBEC lleva a cabo investigación interdisciplinaria en la frontera de la ingeniería y las ciencias de la vida, con el fin de generar nuevo conocimiento. Lo hace mediante la integración de campos como la nanomedicina, la biofísica, la robótica, la biotecnología e ingeniería de tejidos y las aplicaciones de tecnología de la información para la salud.
ibecbarcelona.eu
Institut Químic de Sarrià (IQS)
Creación de sistemas de sellado de membranas fetales basa-dos en nuevos biomateriales.IQS une ciencia y gestión empresarial para la innovación. La misión de IQS
School of Engineering es la formación integral en el área de la química, la
ingeniería industrial, la biotecnología, la bioingeniería y farmacia. Incluye
también IQS School of Management; IQS Executive Education; IQS Tech
Transfer e IQS Tech Factory.
iqs.edu
Quiénes somos
Los 4 proyectos que componen el proyecto Cellex comparten un mismo fin: mejorar y desarrollar
nuevas herramientas para la cirugía y medicina fetal
Imagen médica Fotónica Robótica ybiosensores
Biomateriales
7PROYECTO CELLEX 2016-2019
Proyectos de investigación
3. PRECISIÓNAsistencia robótica para cirugía fetal y biosensores electrónicos para monitorización fetal intraútero.
Robótica y biosensores
4. COMPLICACIONESSistema de sellado para rotura
prematura de membranas
Biomateriales
1. PLANIFICACIÓN QUIRÚRGICA Navegación guiada por resonancia
magnética y ecografía para cirugía placentaria
Imagen médica
2. MONITORIZACIÓN FETAL Biosensores ópticos para detectar infección e inflamación y
monitorización del flujo sanguíneo
Fotónica
8 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Imagen médica
“Todo lo que necesitas es la hoja de ruta
y el valor para avanzar hacia tu destino”
(Roald Amundsen)
9PROYECTO CELLEX 2016-2019
Objetivo: Desarrollar un sistema de planificación y guiado para la cirugía fetal de alta precisión.
En busca de un GPS quirúrgicoUna de las enfermedades en las que la cirugía fetal salva más vidas es la
transfusión feto-fetal, donde uno de los gemelos pasa sangre al otro de for-
ma constante, acabando con la pérdida de ambos en la mayoría de casos.
Sin embargo, existe un tratamiento curativo: la coagulación de los vasos
placentarios. Como cualquier operación, esta cirugía es un procedimiento
de alta complejidad, que requiere una amplia experiencia del cirujano. En
este caso, con una complejidad añadida: mientras un corazón, un riñón o
un hígado siempre están en el mismo sitio, la placenta no. Cada mujer tiene
la placenta en un lugar diferente, y sus vasos sanguíneos nunca son iguales.
La peculiaridad de este órgano dificulta enormemente la labor del cirujano,
que debe guiarse con una ecografía para saber donde tiene que actuar. Más
o menos como si usáramos un mapa cuando queremos ir a un sitio en el
que nunca hemos estado. Hoy ya no lo haríamos así. Esa forma de guiarse
ha quedado obsoleta y recurrimos al GPS para llegar a nuestros destinos de
forma mucho más exacta, rápida y precisa. Algo parecido se ha logrado gra-
cias al subproyecto CELLEX en imagen médica, realizado conjuntamente con
la UPF. “Se trata de un GPS quirúrgico, un sistema informático que ayuda al
cirujano a guiarse en la sala de intervenciones, ayudándole a identificar el
mejor punto de entrada, la situación exacta del inicio de los cordones umbi-
licales y los vasos sanguíneos de la placenta, para que pueda completar la
cirugía con mayor facilidad y probabilidad de éxito”, explica Miguel Ángel
González Ballester, coordinador del proyecto en la UPF.
Gracias al uso de las pruebas de resonancia magnética, hemos creado un siste-
ma para poder desarrollar un mapa de la placenta. Mediante técnicas avanza-
das de inteligencia artificial, este sistema de planificación detecta automática-
mente el tejido blando, el útero, la placenta y los vasos. Este GPS quirúrgico ya
ha sido usado con éxito para tratar el síndrome de tranfusión feto-fetal, una de
las intervenciones más practicadas en BCNatal. Una herramienta que puede
ayudar a mejorar el resultado de esta cirugía, reduciendo el riesgo y el tiempo.
Análisis de imagen, alternativa a las pruebas invasivasOtro de los retos de este subproyecto era ser capaces de identificar estructuras
fetales en tiempo real gracias a sistemas mejorados de imagen médica. Es
decir, “predecir las características del tejido fetal sin necesidad de realizar
pruebas invasivas, sino a través de técnicas de reconocimiento automático de
imágenes”, explica Eduard Gratacós. Estamos en la era de la Inteligencia Arti-
ficial y el Deep Learning y era necesario empezar a aplicar estas nuevas tecno-
logías a la medicina maternofetal. Para lograrlo, el primer paso era disponer
de un alto volumen de datos digitalizados. Tras recoger más de 170.000 imá-
genes ecográficas de 3.000 pacientes, hoy tenemos un detector automático
de planos fetales, capaces de seleccionar los planos correctos con más preci-
sión que el personal técnico, y de predecir la edad gestacional analizando la
textura y el tamaño del cerebro fetal. En el futuro seguiremos investigando
estas técnicas, esperando que puedan ayudar a nuestros médicos en su dedi-
cación diaria de salvar vidas y mejorar el tratamiento de nuestras pacientes.
10 PROYECTO CELLEX 2016-2019
MIGUEl ÁnGEl GOnzÁlEz BallEStERProfesor ICREA, director de BCN Medtech.
Sistema de planificación y navegación quirúrgica
Metas alcanzadas
En los 3 años de proyecto hemos avanzado en el estado del arte de la plani-
ficación de la intervención en el síndrome de transfusión feto-fetal.
PlacEntaS 3D.
· Se ha creado un banco de imágenes placentaria único con más de 50 volú-
menes de imágenes de resonancia magnética y ecografía.
· Se han desarrollado algoritmos para la segmentación del tejido blando de la
placenta, el útero y los vasos sanguíneos para crear modelos 3D interactivos,
mediante resonancia magnética y ecografía.
EXPlORacIÓn IntERactIVa DE la cIRUGÍa. Se ha diseñado una aplicación
para explorar de forma interactiva posibles estrategias quirúrgicas y planificar
el punto de entrada del fetoscopio, lo que ayuda al cirujano a familiarizarse
con la anatomía específica de la paciente y a reducir las dificultades inespera-
das en la intervención.
DEtEccIÓn aUtOMÁtIca DEl OBJEtIVO QUIRÚRGIcO. Se ha creado un sis-
tema de detección semiautomática de la inserción del cordón umbilical para
identificar el ecuador de la placenta, el objetivo quirúrgico más probable.
GPS QUIRÚRGIcO. Se ha diseñado un sistema de navegación intraquirúrgico
completo que permite cargar el plan quirúrgico creado previamente durante
la fase de planificación y rastrear en tiempo real la posición del fetoscopio
durante la intervención. Esto puede ser potencialmente útil para guiar al ci-
rujano hasta el punto de inserción deseado y ayudarlo a orientarse mientras
estás operando dentro del útero.
EQUIPO
Especialistas en
medicina fetal
Narcís Masoller
Brenda Valenzuela
Profesora agregada
Gemma Piella
EtaPa 1
DESaRROllO DE SIStEMaS DE PlanIFIcacIÓn PRE-QUIRÚRGIcOS
EtaPa 2
DESaRROllO DE SIStEMaS DE PlanIFIcacIÓn
IntRa-QUIRÚRGIcOS
Fase 1. Definición de protocolos
de adquisición y procesado de imagen
Fase 1. Desarrollo del sistema
de navegación
Fase 2. Desarrollo de métodos de fusión de imagen y
sistema de planificación
Fase 2. Evaluación y optimización del sistema de navegación
Etapas del proyecto
Se han desarrollado sistemas de planificación y navegación quirúrgica combinando imagen médica por resonancia magnética y ecografía. El resultado es un “GPS quirúrgico” que facilita el trabajo del cirujano en cirugías fetales de alta precisión.
Investigador postdoctoral
Mario Ceresa
Doctoranda
Jordina Torrents
Ingeniera de desarrollo
Rocío López
ElISEnDa EIXaRcHCoordinadora de las líneas de Neurodesarrollo y Terapia fetal de BCNatal FMRC.
11PROYECTO CELLEX 2016-2019
Análisis de texturas
EtaPa 1
DEFInIcIÓn DEl PROtOcOlO DE aDQUISIcIÓn Y DESaRROllO DE PRIMEROS alGORItMOS DE DEtEccIÓn DE tEJIDO FEtal POR EcOGRaFÍa
EtaPa 2
DESaRROllO DE MÉtODO DE anÁlISIS DE tEXtURaS En IMaGEn BIOMÉDIca PaRa El REcOnOcIMIEntO DE tEJIDOS Y cÁlcUlO aUtOMÁtIcO la DE EDaD GEStacIOnal
EtaPa 3
DESaRROllO DE MÉtODOS DE ‘DEEP lEaRnInG’ PaRa El REcOnOcIMIEntO DE tEJIDOS Y
cÁlcUlO aUtOMÁtIcO DE la EDaD GEStacIOnal
Permisos de comité de ética, creación base de datos de imágenes inicial
Fase 1. Prueba de concepto para correlacionar la imagen fetal y la edad gestacional
Fase 1. Cambio de foco del proyecto, reasignación equipos y reevaluación
imágenes y protocolo
Fase 2. Desarrollo de sistemas pre-clínicos para reconocimiento semi-automático y
validación en situaciones reales
Fase 2. Adquisición de imágenes ecográficas de BCNatal. Desarrollo de métodos de ‘Deep Learning’ para reconocimiento automático de tejidos y cálculo de la edad gestacional
Etapas del proyecto
Gracias al análisis de texturas disponemos de nuevas técnicas de reconocimiento automático de imagen médica. Hoy podemos identificar estructuras fetales en tiempo real y evaluar características de estructuras fetales de forma automática.
Metas alcanzadasIntElIGEncIa aRtIFIcIal En MEDIcIna FEtal. Gracias al desarrollo de la in-
fraestructura necesaria para crear un banco de imágenes fetales único, con
más de 170.000 imágenes ecográficas de 3.000 pacientes, se ha ampliado
nuestra tecnología y conocimiento sobre Inteligencia Artificial y su aplicabilidad
a la medicina maternofetal.
tÉcnIcaS DE REcOnOcIMIEntO aUtOMÁtIcO. Se han desarrollado:
· Un detector de planos fetales que reconoce las imágenes mejor
que personal técnico.
· Delineadores automáticos de varios planos fetales.
· Una predicción automática de la edad gestacional basada en textura
y tamaño de cerebros fetales que funciona mejor que las biometrías
manuales usadas hasta ahora.
EQUIPO
Especialistas en medicina fetal
Montse Palacio
Elisenda Eixarch
Brenda Valenzuela
Nuria Baños
Posdoctorados
Xavier Burgos
Elisenda Bonet-Carne
Bioingenieros
David Coronado
Rodrigo Cilla
Idoia Beraza
agradecimientos
SCollect
Transmural Biotech
XaVIER BURGOSCoordinador de la plataforma de Imágenes de BCNatal FMRC.
FÀtIMa cRISPICoordinadora de la línea de Progra-mación fetal de BCNatal FMRC.
12 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Biosensores ópticos
“Los fotones que constituyen un rayo de
luz se comportan como seres humanos
inteligentes” (Max Planck)
13PROYECTO CELLEX 2016-2019
La fotónica como microherramienta para detectar inflamaciones y
monitorizar al feto
Objetivo: Desarrollar nuevos métodos basados en tecnologías fotónicas para disponer de un diagnóstico más rápido y menos invasivo de las enfermedades que afectan al feto y una mejor monitorización de las mismas.
Predecir la prematuridad: el retoLa prematuridad es la principal causa de mortalidad perinatal. Su origen
es multifactorial siendo la infección del líquido amniótico una de las cau-
sas que pueden comprometer la salud del feto y la madre. Identificar de
forma precoz la existencia de bacterias y la respuesta inflamatoria que
generan supone un enorme avance en el manejo clínico y pronóstico de
estos fetos. Con este proyecto ICFO ha adaptado su tecnología para poder
detectar de forma rápida (en horas) la inflamación en el líquido amnióti-
co. “Basándonos en tecnologías fotónicas hemos diseñado un microchip:
una especie de laboratorio integrado en unos pocos centímetros cuadra-
dos que detecta la inflamación del líquido amniótico basándose en la in-
teracción de la luz y de nanopartículas”, explica Romain Quidant. Este es
sólo el inicio de una medicina individualizada en el paciente que identifica
la causa inflamatoria como origen de la prematuridad. La identificación
precoz es sinónimo de medicina personalizada y de eficiencia.
Otro de los retos de ICFO era desarrollar una herramienta rápida para la
detección y cuantificación de microrganismos en muestras de líquido am-
niótico. Hoy por hoy, y tras que el equipo de Valerio Pruneri testara su
plataforma de detección óptica en el líquido amniótico, sabemos que la
capacidad de identificación de este sistema es menor a la esperada con
los métodos que se utilizan de forma habitual (PCR y cultivo).
Monitorizar al bebéUna vez realizado el diagnóstico, cuando el tratamiento que el feto necesita
ya está claro, toca actuar. Sin embargo, es un paciente muy peculiar: se en-
cuentra en un ambiente totalmente distinto al nuestro y no sabemos cómo
reaccionará ante la intrusión del cirujano o del tratamiento. Pero ¿y si, cómo
en cualquier otra cirugía, fuera posible saber cómo se encuentra el paciente
en cada momento? Desde ICFO han estudiado la manera de lograr la moni-
torización del bebé mientras lo están operando. Y lo han conseguido gracias
a unas sondas ópticas que permiten interactuar directamente con el feto
para monitorizar su riego sanguíneo y su nivel de oxigenación. “De esta
manera los médicos tienen una información más detallada de cómo se está
adaptando o respondiendo al trauma que significa colocar un instrumento
dentro de la barriga para operarlo”, explica turgut Durduran.
14 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Monitorización del flujo sanguíneoy oxigenación fetal mediantedifusión óptica
EtaPa 1
DISEÑO DE SIStEMa HÍBRIDO DE ÓPtIca DIFUSa PaRa la
MOnItORIzacIÓn DE FlUJO SanGUÍnEO cEREBRal
MIcROVaScUlaR
EtaPa 2
EValUacIÓn PRE-clÍnIca
Fase 1. Experimentos pre-clínicos
iniciales: en animal pequeño (coneja gestante)
Fase 2. Experimentos pre-clínicos
avanzados en animal grande (oveja gestante)
Etapas del proyecto
Metas alcanzadas
nanOSOnDaS PaRa MEDIR El FlUJO SanGUÍnEO FEtal.
· Como paso esencial del proyecto, se han diseñado modelos experimen-
tales (animal pequeño y grande) para posteriormente poder evaluar el
funcionamiento de las sondas.
· Se ha diseñado una sonda específica para la medición del flujo sanguí-
neo cerebral en animal pequeño que permite medir con éxito en los mo-
delos experimentales los cambios de flujo cerebral y la oxigenación, así
como los cambios en la concentración de hemoglobina.
· Finalmente, se ha desarrollado una sonda miniaturizada que permite su
introducción en el útero a través del fetoscopio usado para la cirugía.
REtO DE FUtURO. Tras realizar experimentos in vivo, hoy sabemos que las
sondas desarrolladas no son suficientes para mediciones robustas de oxige-
nación y flujo sanguíneo de forma simultánea. Sin embargo, sí que es posi-
ble medir el flujo sanguíneo fetal en el útero a través del fetoscopio. Al fina-
lizar el proyecto, disponemos de toda la información científica y técnica
para seguir mejorando estas sondas y poder impulsar esta tecnología,
allanando el camino para futuros diseños.
Hemos sentado las bases para desarrollar biosensores invasivos y no invasivos basados en óptica difusa para la monitorización in vivo del flujo sanguíneo cerebral del feto (oxigenación y volumen). EQUIPO
Posdoctorados
Sergio Berdún
Lorenzo Cortese
Giuseppe Lo Presti
tURGUt DURDURanProfesor ICREA. Fundador de ICFO-Medical Optics.
ElISEnDa EIXaRcHCoordinadora de las líneas de Neurodesarrollo y Terapia fetal de BCNatal FMRC.
15PROYECTO CELLEX 2016-2019
Análisis microbiológico rápidode muestras de líquido amniótico
EtaPa 1
aDaPtacIÓn DE la PlataFORMa cElIa
EtaPa 2
OPtIMIzacIÓn, IntEGRacIÓn Y EValUacIÓn DEl
REnDIMIEntO DIaGnÓStIcO DE la PlataFORMa cElIa
Fase 1. Evaluación de la capacidad
diagnóstica para identificar y cuantificar la presencia de
microorganismos en el líquido amniótico
Fase 2. Integración de la plataforma
CELIA y adaptación al entorno clínico
Etapas del proyecto
Metas alcanzadasSIStEMa DE DEtEccIÓn ÓPtIca DE BactERIaS En lÍQUIDO aMnIÓtIcO.
· Se ha adaptado una plataforma de detección óptica, compacta y fiable,
para la detección no especifica de bacterias en muestras de líquido am-
niótico. Los protocolos de detección específica, utilizando esferas inmu-
no-magnéticas, demostraron una capacidad de identificación menor a la
esperada. Con la aplicación de un protocolo simple de marcaje no espe-
cífico y, después de la optimización, se obtuvieron tasas de error superio-
res a los métodos utilizados convencionalmente (PCR y cultivo).
· Se ha creado un biobanco único con datos prospectivos de pacientes con
infección en el líquido amniótico en diferentes momentos del proceso.
Estas muestras tienen un gran interés a nivel clínico y de la investigación
en medicina maternofetal, ya que permite mejorar, sin duda, el conoci-
miento que se tiene de la infección en esta etapa subclínica.
Hemos adaptado la plataforma CELIA: una herramienta rápida para la detección y cuantificación de microrganismos y detección de infecciones para su uso en muestras de líquido amniótico. Hoy por hoy, su tasa de error es superior a los métodos habituales.
EQUIPO
Posdoctorado
Juan Miguel Pérez Rosas
Cedric Hurth
ValERIO PRUnERIProfesor en ICREA. Responsable del grupo de Optoelectronics en ICFO.
tERESa cOBOCoordinadora de la línea de Inflamación en prematuridad de BCNatal FMRC.
16 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Tecnología lab-on-a-chip de diagnóstico precoz y monitorización del feto
Metas alcanzadas
aDaPtacIÓn DE laB-On-a-cHIP a la MEDIcIna FEtal.
· Se ha adaptado la tecnología de “laboratorio en un chip”, desarrollada
por ICFO, al contexto de la medicina fetal y, más específicamente, a la
detección de marcadores de proteínas asociados a la inflamación in-
traamniótica.
· Se ha creado un biobanco único con datos prospectivos y muestras bioló-
gicas de varios compartimentos y en diferentes momentos del proceso
de pacientes con parto prematuro.
DEtEccIÓn DE la InFlaMacIÓn aMnIÓtIca. Gracias al proyecto, se ha ob-
servado que determinados biomarcadores de inflamación (IL6, IL1-b,
MMP8) pueden ser detectados en el líquido amniótico mediante la tecno-
logía lab-on-a-chip, a niveles clínicamente relevantes.
MOnItORIzacIÓn nO InVaSIVa. Por último, el proyecto nos ha proporcio-
nado algunos primeros indicios de que la plataforma en el fluido cervical
podía detectar los mismos biomarcadores inflamatorios, lo que permitiría
un monitoreo de pacientes completamente no invasivo.
Se han explotado las capacidades únicas de la tecnología lab-on-a-chip, que combina la nanotecnología con la microfluídica y la química, a la medicina fetal. Objetivo: detectar la inflamación intraamniótica, una de las principales causas de prematuridad.
ROMan QUIDantProfesor de investigación en ICREA. Físico especialista en nanofotónica.
tERESa cOBOCoordinadora de la línea de Inflamación en prematuridad de BCNatal FMRC.
17PROYECTO CELLEX 2016-2019
Tecnología lab-on-a-chip de diagnóstico precoz y monitorización del feto
EtaPa 1
aDaPtacIÓn DE la tEcnOlOGÍa laB-On-a-cHIP PaRa El USO En
MEDIcIna FEtal
EtaPa 2
ValIDacIÓn DE la tEcnOlOGÍa laB-On-a-cHIP PaRa El USO En
MEDIcIna FEtal
Fase 1. Diseño e implementación de
una plataforma integrada para la detección en paralelo
de 4 proteínas asociadas a infección/inflamación
prenatales
Fase 1. Validación de la plataforma
lab-on-a-chip para la detección de infección/inflamación prenatal
Fase 2. Evaluación de la plataforma
lab-on-a-chip para la detección de infecciones
prenatales
Etapas del proyecto
Basándose en la interacción de la luz y de nanopartículas, este laboratorio integrado en pocos centimetros cuadrados detecta el estado infeccioso
del líquido amniótico
EQUIPO
Investigadores
Vanesa Sanz-Beltrán
Victor Fernandez-Altable
18 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Robótica y biosensores electrónicos
“...puede ser un robot, pero también puede
ser simplemente una buena persona”
(Isaac Asimov)
19PROYECTO CELLEX 2016-2019
El médico tiene la experiencia, el conocimiento, la intuición y el saber
hacer. La máquina tiene datos, capacidad de cálculo, memoria y precisión
Objetivo: Desarrollar un sistema de biosensores fetales que puedan monitorizar parámetros biológicos del feto y transmitirlos al exterior, así como un sistema de ayuda robótica para mejorar la precisión del cirujano durante la cirugía fetal.
Cirugías de precisión robóticaOperar a un feto de 20 cm es extremadamente delicado. Hay que ser muy
rápido y tenerlo todo bien planificado y controlado para hacerlo en el momen-
to indicado, con el menor tiempo posible y con la máxima precisión. En un
robo de este calibre, está claro que la inteligencia y las habilidades del cirujano
son imprescindibles. Solo así las posibles complicaciones de la cirugía fetal
como la prematuridad o la rotura prematura de membranas disminuyen.
Pero, ¿y si le ayudáramos con un sistema robótico? Sin duda, la precisión y
rapidez de las intervenciones fetales aumentaría. En el IBEC, especialistas en
robótica, nos han ayudado a mejorar la técnica quirúrgica mediante el uso de
robots, que pueden entenderse como el ángel de la guarda del cirujano, el
que lo ayuda o asiste, como una mano que lo estira donde no llega, que le
impide el paso donde no debe entrar y que le guía en todo momento.
“La sinergia entre la persona y el robot funciona muy bien en la cirugía
fetal. El médico tiene la experiencia, el conocimiento, la intuición, el saber
hacer. La máquina tiene datos, capacidad de cálculo, memoria, no se olvi-
da de ningún detalle”, explica alícia casals. Este avance nos permitirá usar
este método en cirugías fetales que hasta ahora no nos planteábamos.
Biosensores inteligentesLa principal preocupación en embarazadas de riesgo es básicamente que
el bebé no esté recibiendo el aporte necesario de sangre, oxígeno y nu-
trientes. Muchas veces cuando sospechamos que el bebé sufre, llegamos
demasiado tarde. Por eso hemos desarrollado un biosensor que nos diga
con una fiabilidad muy alta si el bebé está sufriendo una restricción de
oxígeno y poder actuar. “El reto era hacer unos biosensores suficiente-
mente pequeños para poderlos colocar dentro del cuerpo de la madre, al
lado del feto, y poder calcular el estado del feto en distintas condiciones
de llegada de oxígeno”, apunta Josep Samitier. Una vez están los biosen-
sores integrados, todas las señales se envían de forma simultánea para
que estén al alcance de los médicos.
20 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Robótica
Se ha desarrollado un sistema de asistencia robótica para realizar técnicas de alta precisión en cirugía fetal mediante el diseño de un trocar monitorizado.
EtaPa 1
DESaRROllO DEl PROtOtIPO DE aSIStEncIa ROBÓtIca En MODElO EX VIVO
Estudio de dinámica de la cirugía
Desarrollo del prototipo de asistencia
Desarrollo del programa de control
Desarrollo de modelos ex vivo-inertes
Experimentos ex vivo con los modelos inertes
EtaPa 2
DESaRROllO PROtOtIPO DE aSIStEncIa ROBÓtIca En MODElO PREclÍnIcO:
Entrenamiento de los cirujanos con modelo inertes ex vivo
Mejoras del prototipo
Experimentos en modelo animales
EtaPa 3
DESaRROllO PROtOtIPO DE aSIStEncIa ROBÓtIca En MODElO clÍnIcO
Fase 1. Animales de pequeño tamaño estudios de seguridad/viabilidad
Fase 1: Fase adaptación.
Fabricación del prototipo clínico
Asistencia a la adaptación del prototipo al entorno clínico
Fase 2. Animales de gran tamaño inicio de estudios combinados
Fase 2: aplicación clínica.
Cirugías con asistencia robótica versus cirugías sin asistencia
Estudios combinados con otros subproyectos
Etapas del proyecto
EQUIPO
Especialistas en medicina fetal Johana Parra
InvestigadoresJosep Amat Manel FrigolaAlbert Hernansanz
Soporte a la investigaciónOriol Escoté
DoctorandoEduard Bergès Narcís Sayols
Metas alcanzadasLos retos del subproyecto se han centrado en el diseño de asistencias robóticas específicas para la cirugía fetoscópica. Para ello nos hemos centrado en el síndrome de transfusión feto-fetal (STFF) y la espina bífida. Ambas cirugías con gran impacto en las consecuencias de las enfermedades y que requieren una gran precisión en su realización.
lOGROS PaRa la cIRUGÍa DEl SÍnDROME DE tRanSFUSIÓn FEtO-FEtal
· Como paso inicial e imprescindible se ha realizado un estudio detallado
de la dinámica de la cirugía para conocer los pasos a mejorar.
· Se han desarrollado modelos ex-vivo para posteriormente poder realizar
los test de funcionamiento.
· Disponemos de un primer prototipo de brazo robótico así como de una
plataforma robótica que permite controlar sus movimientos.
· Finalmente se ha implementado una plataforma de entrenamiento con
el objetivo de preparar a los cirujanos para su uso clínico.
lOGROS PaRa la REPaRacIÓn DE ESPIna BÍFIDa
· Implementación y validación del modelo de oveja para espina bífida, paso
imprescindible para estudiar los movimientos de la cirugía y comprobar las
mejoras de la ayuda robótica.
· Adaptación de un entrenador con modelos ex-vivo.
· Desarrollo de la plataforma robótica de teleoperación para las ayudas desarrolla-
das y de un sistema de guiado basado en visión (reconocimiento de los contornos
defecto y zona de disección) para su integración.
Las dos plataformas robóticas funcionan a partir de la adaptación en cada
caso de dos desarrollos orientados a estas cirugías:
· Un sistema de guiado basado en la visión integrado en un sistema de
teleaccionamiento robótico para cirugía fetal.
· Una interfaz de usuario interactiva de soporte a la teleoperación.
auxiliaresRut Martínez Tomàs Pieras
colaboracionesÀngel Flores S.L (diseñador de materiales)
alÍcIa caSalSIngeniera industrial e informática en la UPC. Responsable del grupo de Robótica del IBEC.
ElISEnDa EIXaRcHCoordinadora de las líneas de Neurodesarrollo y Terapia fetal de BCNatal FMRC.
21PROYECTO CELLEX 2016-2019
EtaPa 1
SElEccIÓn DE BIOSEnSORES
Definición de requerimientos
Protocolos experimentación
Selección de primeras generaciones de biosensores básicos
Evaluación bioseguridad en modelo animal (animal pequeño)
Desarrollo preliminar de sensores semi-miniturizados para oxígeno y pH
EtaPa 2
DESaRROllO DE Un BIOSEnSOR MIcROElEctRÓnIcO MÚltIPlE
EtaPa 3
DESaRROllO DE Un BIOSEnSOR MIcROElEctROnIcO MUltIPlE PaRa USO
clÍnIcO
Experimentos larga duración en animales grandes (oveja)
Miniaturización y mejoras sucesivas funcionales del prototipo
Ensayo de sistemas de telemetría
Ensayo clínico
Fase 1: Desarrollo definitivo de biosensores semi-miniaturizados.
Experimentos en animales pequeños (conejo)
Fase 2: Desarrollo de biosensor miniaturizado múltiple.
Experimentos en animales pequeños (conejo) y grandes (oveja)
Etapas del proyecto
Biosensores electrónicos
Metas alcanzadas
nanOSEnSORES PaRa MOnItORIzaR PH Y OXÍGEnO FEtal.
· En un primer paso se han diseñado e implementado modelos animales
que permiten insertar los sensores en el tejido así como cateterizar múl-
tiples vasos para testar hipoxia aguda (deficiencia de oxígeno) tanto en
adultos como en fetos.
· Se han diseñado protocolos específicos de hipoxia para poder testar el
funcionamiento de los sensores.
· Se han desarrollado microsensores implantables para monitorizar la hipoxia
en tejido fetal y en sangre de un diámetro muy pequeño (máx. de 500 µm).
· Como punto imprescindible, se ha definido la metodología de inserción
quirúrgica en tejido intramuscular en adulto y en feto.
· Se ha evaluado el funcionamiento de los sensores en tejido y sangre, mostran-
do que pueden identificar diferencias significativas entre estados de normoxia
(cuando el nivel de oxígeno es el adecuado) e hipoxia (insuficiente).
Desarrollar biosensores aplicables en el ámbito de la medicina fetal para evaluar patologías infecciosas o isquémicas en el feto así como monitorizar la actividad metabólica (oxígeno, glucosa y pH).
EQUIPO
Postdoctorados Sergio Berdún Lourdes RivasSamuel DulaySandrine Miserere
DoctorandaLaura Pla
Investigadora seniorMònica Mir
agradecimientos
Departament Innovació de la Generalitat de CatalunyaCIBER-BBN BEST Postdoctoral Programme CE Programa Severo Ochoa
JOSEP SaMItIERCatedrático de electrónica en la Facultad de Física de la UB. Director del Laboratorio de Nanobioingeniería del IBEC.
MIRIaM IllaCoordinadora de la línea de Terapia fetal de BCNatal FMRC.
22 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Biomateriales“Hay que perseverar y, sobre todo, tener
confianza en uno mismo”
(Marie Curie)
23PROYECTO CELLEX 2016-2019
Este biomaterial nos permite minimizar los riesgos de la
cirugía fetal y abre la posibilidad de operar al feto
antes y mejor
OBJETIVO Desarrollar un sistema integrado y automático que permita el sellado y fijación de membranas en cirugía fetal mediante la utilización de nuevos biomateriales.
La ‘tirita’ que evita complicacionesDentro del útero de la madre, el feto está protegido por un revestimiento
interno al que llamamos membranas. En las cirugías fetales, hay que atra-
vesar esta capa protectora con un instrumento quirúrgico que, aunque es
muy pequeño, deja un agujero. Habitualmente este orificio se cierra solo,
pero en un 10 o 15% de casos, puede ser el origen de futuras complicacio-
nes durante el embarazo, aumentando las probabilidades de la muerte
del bebé. Pero, ¿y si tuviéramos un parche para tapar este agujero?
“Hemos concebido una membrana que actúa como una tirita que se engan-
cha a la membrana amniótica, consiguiendo tapar ese orificio del útero”, ex-
plica Salvador Borrós, del IQS. Se trata de un biomaterial que no es tóxico
para el feto, que es compatible mecánicamente con la membrana y que pue-
de despegarse cuando ya no es necesario. Gracias a un sistema de inserción,
entramos el parche o membrana en el interior y con un adhesivo lo suficiente-
mente fuerte se mantiene enganchado a la membrana amniótica.
Este biomaterial no solo nos permite minimizar los riesgos de la cirugía
fetal sino que abre la posibilidad de operar antes, operar mejor y realizar
nuevas operaciones fetales con 2 o 3 entradas a la vez, en vez de solo una,
lo que tendría grandes ventajas para las criaturas enfermas.
24 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Bioparche de sellado de membranas
Metas alcanzadasUn PaRcHE QUE SElla la MEMBRana aMnIÓtIca.
· Se ha puesto a punto un sistema de experimentos con membrana humana que permite la realización de pruebas de estrés a los materiales desarrollados.
· Se ha desarrollado y fabricado un prototipo de parche para sellar una membrana amniótica y el dispositivo para colocarlo en ella. Este sistema de sellado, cuyo diseño se ha optimizado en cuanto a forma, propiedades mecánicas y materiales, se puede autodespegar sin ayuda mecánica una vez introducido en el útero. La elección del material (silicona médica), el grosor, el tamaño y la forma son claves para conseguir dicho efecto.
Un BIOaDHESIVO PaRa aDHERIR El PaRcHE. Se ha diseñado un bioadhe-
sivo que permite la adhesión del parche a la membrana amminiótica sin
dañarla, y que se activa en presencia del líquido amniótico.
Un DISPOSItIVO PaRa cOlOcaR El PaRcHE. Se ha desarrollado un sistema
de entrada del parche especifico para las operaciones fetales. El prototipo
se ha diseñado mediante impresión 3D y se ha comprobado su funciona-
lidad tanto ex vivo (en sistemas de membrana fetal humana) como in vivo,
comprobando la reacción tisular así como la capacidad de fijación y sella-
do en modelo animal (oveja).
Se ha desarrollado un sistema integrado y automático para el
sellado y la fijación de membranas en cirugía fetal gracias al uso de
nuevos biomateriales.
EQUIPO
Especialista en medicina maternofetal
Talita Micheletti
Investigadores
German Febas
Núria Agulló
Guillermo Reyes
Postdoctorado
Sergio Berdún
agradecimientos
Marina Sarmiento
Manuel Alejandro Martín
Núria Vallmitjana
Joedmi Perereira
SalVaDOR BORRÓSDirector del Departamento de Bioingeniería IQS y Coordinador del Grupo de Ingeniería de Materiales IQS (GEMAT).
ElISEnDa EIXaRcHCoordinadora de las líneas de Neurodesarrollo y Terapia fetal de BCNatal FMRC.
25PROYECTO CELLEX 2016-2019
EtaPa 1
SElEccIÓn Y PRUEBaS DE lOS aSPEctOS BÁSIcOS DE lOS BIOMatERIalES QUE SE
UtIlIzaRÁn PaRa El SIStEMa DE SEllaDO DE MEMBRanaS
Primera selección de biomateriales
Producción del primer prototipo
Primeros experimentos ex vivo y animales
EtaPa 2
DESaRROllO DE Un BIOPaRcHE DE SEllaDO DE MEMBRanaS Y Un SIStEMa DE
IntRODUccIÓn QUE FUncIOnEn a nIVEl PRE-clÍnIcO
EtaPa 3
DESaRROllO DEl SIStEMa FInal IntEGRaDO DE BIOPaRcHE DE SEllaDO Y MEcanISMO
DE IntRODUccIÓn Y DEMOStRaR SU USO clÍnIcO
Fase 1: Desarrollo de prototipos y experimentos pre-clínicos iniciales:
ex-vivo y en animal pequeño.
Diseño de “phantoms” y experimentos ex vivo
Mejoras en los prototipos
Experimentos en animales pequeños (coneja gestante)
Fase 1: Prueba de concepto del bioparche y sistema de introducción
en humanos.
Adaptación del sistema al entorno clínico
Primeros estudios clínicos
Primer prototipo del sistema automático de introducción
Fase 2: Desarrollo de prototipos con experimentos pre-clínicos avanzados en animal grande.
Producción de parches de mayor tamaño
Ensayos pre-clínicos en ovejas
Diseño y construcción del sistema de introducción y liberación
Ensayos con membranas humanas ex vivo
Fase 2: Demostración del beneficio clínico y desarrollo del sistema
integrado y automático para uso clínico.
Producción del prototipo final
Estudio clínico
Etapas del proyecto
26 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Producción científica
27PROYECTO CELLEX 2016-2019
ARTÍCULOS PUBLICADOS HASTA 2019IMaGEn MÉDIca
Fully automatic segmentation of the placenta and its vasculature in in-
trauterine fetal MRI. Torrents-Barrena J, Piella G, Masoller N, Gratacós E,
Eixarch E, Ceresa M, González Ballester MA. Medical Image Analysis vol.
54, pp. 263-279, 2019.
Segmentation and classification in fetal imaging: recent trends and fu-
ture prospects. Torrents-Barrena J, Piella G, Masoller N, Ceresa M, Grat-
acós E, Eixarch E, González Ballester MA. Medical Image Analysis vol. 51,
pp. 61-88, 2019.
ARTÍCULOS ENVIADOS BAJO REVISIÓNIMaGEn MÉDIca
TTTS-GPS: Patient specific preoperative planning and simulation plat-
form for twin-to-twin transfusion syndrome fetal surgery. Torrents-Bar-
rena J, López-Velazco R, Piella G, Masoller N, Valenzuela-Alcaraz B, Grat-
acós E, Eixarch E, Ceresa M, González Ballester MA, submitted to Computer
Methods and Programs in Biomedicine
Intra- and inter-observer reproducibility of second trimester ultrasound cer-
vical length measurement in a general population. Baños N., Burgos-Artizzu
X.P., Valenzuela B., Coronado-Gutierrez D., Perez-Moreno A., Ponce J. Grata-
cos E, Palacio M. Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine
BIOMatERIalES
Ex-vivo mechanical sealing properties and toxicity of a bioadhesive
patch as sealing system for fetal membrane iatrogenic defects. T.
Micheletti, E. Eixarch, S. Berdun, G. Febas, E. Mazza, S. Borrós, E. Gratacós.
American Journal Of Obstetrics And Gynecology
ARTÍCULOS EN PREPARACIÓN IMaGEn MÉDIca
Capsule networks for mother’s womb segmentation in TTTS fetal sur-
gery planning. Torrents-Barrena J et al, to be submitted to IEEE Transac-
tions on Biomedical Engineering
TTTS-STgan: Stacked generative adversarial networks for TTTS surgical
planning in 3D US. Torrents-Barrena J et al, to be submitted to IEEE Trans-
actions on Medical Imaging
Multiple prior fusion for placenta and vessel segmentation in ultrasound
images without motion corruption. Perera-Bel E et al, to be submitted
to International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery
Umbilical cord segmentation using LSTM fully convolutional neural net-
works for TTTS fetal surgery planning. Torrents-Barrena J et al, to be sub-
mitted to Medical Image Analysis
Optical marker tracking for planning and simulation of fetal interven-
tions. Ceresa M et al, to be submitted to International Journal of Comput-
er Assisted Radiology and Surgery
Gestational image prediction from ultrasound texture analysis. Bur-
gos-Artizzu X.P., Coronado-Gutierrez D., Valenzuela B., Bonet-Carne E.,
Eixarch E., Crispi F., Gratacos E. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology
ROBÓtIca Y BIOSEnSORES
Micro implantable hypoxia sensors based on tissue acidosis in vivo
monitoring. Samuel Dulay, Lourdes Rivas Torcates, Sandrine Miserere,
Laura Pla, Sergio Berdún Marin, Johanna Parra, Eduard Gratacós, Míriam
Illa, Monica Mir, Josep Samitier. Biosensors & Bioelectronics, 2019
Implantable electrochemical oxygen sensor: ex vivo and in vivo studies.
Lourdes Rivas Torcates, Samuel Dulay, Sandrine Miserere, Laura Pla, Ser-
gio Berdún Marin, Johanna Parra, Eduard Gratacós, Míriam Illa, Monica
Mir, Josep Samitier. Biosensors & Bioelectronics, 2019
Fetal Hypoxia real time monitoring with miniaturised multiparametric
array. Samuel Dulay, Lourdes Rivas Torcates, Sandrine Miserere, Laura
Pla, Sergio Berdún Marin, Johanna Parra, Eduard Gratacós, Míriam Illa,
Monica Mir, Josep Samitier. Biosensors & Bioelectronics, 2019
Non-invasive monitoring of pH and oxygen using miniaturized pH and
oxygen biosensors in a rabbit animal model of acute hypoxia. Míriam
Illa Laura Pla, Sergio Berdún Marin, Johanna Parra, Samuel Dulay, Lourdes
Rivas Torcates, Sandrine Miserere, Monica Mir, Josep Samitier Eduard
Gratacós. Fetal Diagnosis & Therapy, 2019
Non-invasive monitoring of pH and oxygen using a miniaturized biosen-
sor in a fetal lamb model of acute hypoxia. Míriam Illa Laura Pla, Sergio
Berdún Marin, Johanna Parra, Samuel Dulay, Lourdes Rivas Torcates, San-
drine Miserere, Monica Mir, Josep Samitier Eduard Gratacós. Fetal Diag-
nosis & Therapy, 2019
BIOMatERIalES
Evaluation of fetoscopic sealing of membrane iatrogenic defects in ex
vivo and in vivo models. Talita Micheletti, Elisenda Eixarch, Sergio Ber-
dun, Germán Febas, Salvador Borrós, Eduard Gratacós. Fetal Diagnosis &
therapy, 2019
Materials design in the development of a sealing patch for preventing
the Iatrogenic Premature Rupture of Amniotic Membrane. G. Febas, T.
Micheletti, E. Eixarch, E. Gratacós, S. Borrós. Biomaterials
28 PROYECTO CELLEX 2016-2019
CONGRESOS
IMaGEn MÉDIca
Automatic classification of fetal ultrasound images: a remarkable appli-
cation of deep learning technology for fetal medicine. Burgos-Artizzu
X.P., Eixarch E., Coronado-Gutierrez D., Valenzuela B., Bonet-Carne E., Cris-
pi F., Gratacos E. ISUOG 2019. BERLÍN (ALEMANIA), 2019
Vision Based Robot Assistance in TTTS Fetal Surgery. Narcís Sayols, Albert
Hernansanz, Johanna Parra, Elisenda Eixarch, Eduard Gratacós, Josep
Amat, Alícia Casals. 41th EMBS Conference, Engineering in Medicine and
Biology. BERLÍN (ALEMANIA), 2019
LSTM fully convolutional neural networks for TTTS umbilical cord seg-
mentation. Torrents-Barrena J, Piella G, Masoller N, Gratacós E, Eixarch E,
Ceresa M, González Ballester MA. International Journal of Computer As-
sisted Radiology and Surgery, vol. 13, Suppl. 1 pp. 17-18, 2018
CARS. BERLÍN (ALEMANIA), 2018
Preoperative planning and simulation framework for twin-to-twin
transfusion syndrome fetal surgery. Torrents-Barrena J, López-Velazco R,
Masoller N, Gratacós E, Eixarch E, Ceresa M, González Ballester MA. Lec-
ture Notes in Computer Science. vol. 11041 pp. 184-193, 2018.
MICCAI 2018. GRANADA (ESPAÑA), 2018
Fetal MRI synthesis via balanced auto-encoder based generative adver-
sarial networks. Torrents-Barrena J, Piella G, Masoller N, Gratacós E, Eix-
arch E, Ceresa M, González Ballester MA. International Conference of the
IEEE Engineering in Medicine & Biology Society. pp. 2599-2602.
EMBC’18. HONOLULU (EEUU), 2018
Surgical planning system for twin-to-twin transfusion syndrome fetal
surgery. Ceresa M, Torrents-Barrena J, Alises A, Masoller N, Eixarch E,
Gratacós E, González Ballester MA. International Journal of Computer As-
sisted Radiology and Surgery. vol. 12, Suppl. 1 pp. 100-101, 2017,
CARS. BARCELONA (ESPAÑA), 2017
Surgical planning system for twin-to-twin transfusion syndrome fetal
surgery. Ceresa M, Torrents-Barrena J, Masoller N, Eixarch E, González Bal-
lester MA. Congreso Anual de la Sociedad Española de Bioingeniería.
CASEIB. BILBAO (ESPAÑA), 2017
Patient-specific planning platform for TTTS surgery. Eixarch E, Tor-
rents-Barrena J, Lopez-Velasco R,Ceresa M, Valenzuela B, Masoller N,
Bonet E, Gonzalez-Ballester MA, Gratacos E. 18th World Congress in Fetal
Medicine. ALICANTE (ESPAÑA), 25-29 Junio 2019
A sealing system for fetoscopic defects. Micheletti T, Eixarch E, Berdun S,
Febas G, Mazza E, Borrós S, Gratacós E. 18th World Congress in Fetal
Medicine. ALICANTE (ESPAÑA), 25-29 Junio 2019
BIOSEnSORES ÓPtIcOS
Measurement of fetal cerebral blood flow of the lamb fetus in utero.
Giuseppe Lo Presti, Lorenzo Cortese, Sergio Berdún, Elisenda Eixarch, Edu-
ard Gratacós, Turgut Durduran. European Conferences on Biomedical Op-
tics. MUNICH (ALEMANIA), 2019
Fetal cerebral blood flow and hemodynamics in a model of acute ischemia
in the rabbit fetus. Giuseppe Lo Presti, Lorenzo Cortese, Sergio Berdún, Elisen-
da Eixarch, Eduard Gratacós, Turgut Durdurán. OSA Biophotonics Congress:
Biomedical Optics. HOLLYWOOD (EEUU), 2018
cOMUnIcacIOnES ORalES
ARTÍCULOS CIENTÍFICOS COMPLETADOS2 publicados y 3 en revisión
5
ARTÍCULOS EN PREPARACIÓN
de los proyectos de imagen, robótica y biomateriales
11
TESIS DOCTORALESserán defendidas en los próximos meses 3
29PROYECTO CELLEX 2016-2019
PATCH FOR SEALING AN AMNIOTIC MEMBRANE AND DEVICE
FOR PLACING SAID PATCH ON AN AMNIOTIC MEMBRANE.
Inventores: Talita Micheletti, Elisenda Eixarch, Germán Febas,
Salvador Borrós, Eduard Gratacós.
Presentada como comunicación oral en el 3 International
Conference on Biological and biomimetic adhesives ICBBA,
Haifa, Noviembre 2018. Título: New Bioadhesive based on
allylisothiocianate obtained by Chemical Vapor Deposition
(CVD), Germán Febas y Salvador Borrós.
PATENTE EUROPEA DE SISTEMA DE SELLADO
POStERS
IMaGEn MÉDIca
Automatic segmentation of the placenta and its peripheral vasculature
in volumetric ultrasound for TTTS fetal surgery. Torrents-Barrena J, Piella
G, Masoller N, Gratacós E, Eixarch E, Ceresa M, González Ballester MA.
IEEE International Symposium on Biomedical Imaging, pp. 772-775.
ISBI 2019. VENECIA (ITALIA), 2019
Towards a complete simulator of Twin-to-Twin fetal surgery: perfor-
mance of a cost-effective tracking system. Ceresa M, Lopez-Velazco R,
Alises A, Torrents-Barrena J, Masoller N, Eixarch E, Gratacós E, González
Ballester MA. International Journal of Computer Assisted Radiology and
Surgery, vol. 13, Suppl. 1, pp. 227-228. CARS. BERLÍN (ALEMANIA), 2018
BIOSEnSORES ÓPtIcOS
Continuous monitoring of fetal cerebral blood flow, hemodynamics and
cytochrome c oxidase during acute ischemia in the rabbit fetus. Gi-
useppe Lo Presti, Lorenzo Cortese, Sergio Berdún, Gemma Bale, Ilias Tacht-
sidis, Elisenda Eixarch, Eduard Gratacós, Turgut Durdurán.
fNIRS 2018, the biennial meeting of the Society for functional Near
Infrared Spectroscopy. TOKIO, JAPÓN, 2018
ROBÓtIca Y BIOSEnSORES
Fetal hypoxia in vivo monitoring with electrochemical micro-array. Samu-
el Dulay, Lourdes Rivas Torcates, Sandrine Miserere, Laura Pla, Sergio Berdún
Marin, Eduard Gratacos, Míriam Illa, Josep Samitier, Monica Mir. 6th Inter-
national conference in biosenor technology. MALASIA, 2019
Resultados del guiado quirúrgico para tttS en el 18 World congress in Fetal Medicine
Resultados del sistema de sellado de membranas en el 18 World congress in Fetal Medicine
Elisenda Eixarch, coordinadora del proyecto cEllEX en alicante, junio 2019.
30 PROYECTO CELLEX 2016-2019
Prensa
31PROYECTO CELLEX 2016-2019
Somos notícia
REVISta PanORaMa (aSISa) / Abril 2019
cOn SalUD / Abril 2019
la RazÓn / Marzo 2016 DIaRIO MÉDIcO / Marzo 2016
LA VANGUARDIA / Mayo 2017
fetalmedbarcelona.org/cellex
Proyecto de imagen fetal robótica mejorará la técnica de cirugía embrionaria La Vanguardia / Marzo 2016
El clínic, Sant Joan de Déu, la caixa i la Fundació cellex impulsen la medicina fetal El Punt Avui / Marzo 2016
Muere el gran mecenas de la ciencia: Pere MirEl Periódico / Marzo 2017
Eduard Gratacós: “Un tercio de la inteligencia se determina durante el embarazo” Diari Ara / Marzo 2017
Un GPS para los cirujanos del clínic La Vanguardia / Marzo 2019
32 PROYECTO CELLEX 2016-2019
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