Estudio de compatibilidad electromagnética de implante ocular activo para tratamiento de glaucoma utilizando métodos computacionales y experimentales

Abstract

Glaucoma is a group of optic neuropathies characterized by progressive degeneration of retinal ganglion cells, resulting in progressive loss of vision. The most important risk factor associated with glaucoma is the increased intraocular pressure. US Patent No. 8206440 proposes to treat the disease by lowering intraocular pressure using an active implantable microvalve. This microvalve is powered by means of inductive coupling between two antennae, one located in the implant itself, and the other located in an external device. This powering method brings up, at least, two issues regarding the safety of the microvalve. The former, is the possibility of generating adverse effects on the patient due to exposure to the electromagnetic field required to feed the microvalve. The latter is the possibility of generating adverse effects in the microvalve, and through it in the patient, because of exposure to the electromagnetic fields present in public access areas. These electromagnetic fields are generated by electrical appliances, mobile communication devices and the electric power supply network, among others. The former issue is addressed by a science called dosimetry, while the latter is addressed by radiated susceptibility. Both, dosimetry and radiated susceptibility, can be included inside a broader discipline: the electromagnetic compatibility. In this thesis, dosimetric and radiated susceptibility studies for the microvalve are developed, using mainly computational simulation.

El glaucoma es un grupo de neuropatías ópticas caracterizadas por una degeneración progresiva de las células ganglionares retinales, que resulta en una pérdida progresiva de la visión. El factor de riesgo más importante asociado al glaucoma, es la presión intraocular elevada. La patente US 8206440 propone el tratamiento de la enfermedad, disminuyendo la presión intraocular, utilizando una microválvula implantable activa. Esta microválvula se alimenta por medio de un acople inductivo entre dos antenas, una situada en el implante mismo, y la otra situada en un dispositivo externo. Este mecanismo supone, al menos, dos problemas asociados a la seguridad de la microválvula. El primero, es la posibilidad de generar efectos adversos en el paciente, por la exposición del mismo al campo electromagnético requerido para alimentar la microválvula. El segundo problema es la posibilidad de generar efectos adversos en la microválvula, y a través de ella, en el paciente, por la exposición a los campos electromagnéticos que existen ordinariamente en ámbitos de acceso público. Estos campos electromagnéticos son generados por electrodomésticos, dispositivos de comunicación móvil y la red de suministro eléctrico, entre otros. El primer problema es estudiado por una disciplina llamada dosimetría, mientras que el segundo es estudiado por una disciplina llamada susceptibilidad radiada. Ambas, pueden pensarse incluidas en una disciplina más amplia: la compatibilidad electromagnética. En esta tesis se desarrolla un estudio dosimétrico y de susceptibilidad radiada para la microválvula, utilizando principalmente simulación computacional.