El ojo humano es un sistema biológico y óptico bien diseñado para satisfacer las demandas visuales del hombre. Existen evidencias que apuntan a que el desarrollo evolutivo del cerebro humano está muy ligado a las habilidades manuales y visuales, ambas a su vez ligadas entre sí. En las sociedades avanzadas, el ojo es receptor último de más del 90 % de la información que llega al cerebro desde el exterior. Por ello, la repercusión tanto en la calidad de vida como en otros aspectos tales como la seguridad vial, productividad, etc., de los problemas oculares más comunes adquieren gran relevancia. Dada esta enorme repercusión, las mejoras en los productos, técnicas y procedimientos para los tratamientos de las distintas patologías oculares tienen un gran impacto socioeconómico.

En las patologías más comunes y frecuentes, la comunidad clínica tiene la posibilidad de alcanzar pronto una cierta experiencia en cuanto a nuevas técnicas de tratamiento quirúrgicas, estableciendo protocolos que garanticen el resultado del tratamiento. Sin embargo, existen patologías oculares infrecuentes y graves, como son las denominadas ectasias corneales, específicamente el denominado Queratocono que es una patología ectasia corneal degenerativa que debe ser motivo de investigación por no existir un tratamiento efectivo y seguro.

Hasta hace unos años, la forma de detener la evolución de esta patología era el trasplante de córnea, sin embargo, en la actualidad se está produciendo una revolución en el campo de las intervenciones quirúrgicas con el empleo de nuevas técnicas de reforzamiento estructural, esto es debido a que las córneas ectásicas poseen una estructura de colágeno biomecánicamente alterada y estructuralmente debilitada. Una de las técnicas que ha despertado gran interés en Oftalmología es una técnica denominada crosslinking (en adelante CXL).

El CXL es una técnica muy utilizada en Bioingeniería para endurecer materiales y para estabilizar tejidos, con aplicaciones en diversos campos de la Medicina. Por ejemplo, en la fabricación de bombas cardíacas artificiales se realiza un CXL químico con glutaraldehído, en Odontología la luz ultravioleta tipo A se utiliza para endurecer materiales de relleno.

Por lo tanto, el principal reto de este proyecto de investigación es desarrollar de una nueva tecnología de simulación computacional paciente-específico del comportamiento biomecánico de los tejidos corneales tras la aplicación de la cirugía del CXL, de tal forma que el modelo in Silico propuesto considere la geometría específica-evolutiva de la córnea (interoperabilidad de equipos clínicos), la presión intraocular paciente específico aplicada, las condiciones de contorno establecidas, y los parámetros mecánicos que definen el material al aplicar la técnica CXL (combinaciones entre la distribución temporal y espacial de la riboflavina y la luz ultravioleta, evaluación del efecto de los cambios laterales en la intensidad de la luz). Este nuevo concepto permitirá desarrollar modelos personalizados de simulación, ayudando a planificar las cirugías del CXL a los oftalmólogos y a la evaluación de sus riesgos, mejorando la calidad de vida visual de los pacientes, y reduciendo de forma notable el sobre coste derivado de los posibles efectos secundarios (ectasias iatrogénicas) o de segundas intervenciones quirúrgicas (remodelación corneal). En definitiva, permitirá cimentar una estrategia de sostenibilidad y de eficiencia en el Servicio Murciano de Salud.

Este salto tecnológico traslacional supone, de tener éxito, un cambio de paradigma en la terapia de las enfermedades debilitantes de la córnea y permitirá, mediante el desarrollo de una medicina preventiva y personalizada, mejorar la salud y la calidad de vida de los ciudadanos, introduciendo nuevas prácticas e innovadoras tecnologías en la prestación de servicios de salud en la Región de Murcia.