Diseño, desarrollo y validación de una plataforma informática para la simulación computacional del efecto del campo eléctrico sobre la actividad neuronal de la médula espinal

Abstract

[ES] La estimulación de la médula espinal, o neuroestimulación medular, es una terapia ampliamente utilizada para el tratamiento del dolor neuropático. Esta consiste en la estimulación eléctrica de las grandes fibras Aβ con el fin de disminuir el dolor de los dermatomas correspondientes a las áreas estimuladas. A pesar de su amplia utilización clínica, existe una carencia de conocimiento sobre la eficiencia de la estimulación en función de diferentes factores. El tipo, posición y polaridad del electrodo y los parámetros del estímulo (duración y amplitud), son algunos de los factores más importantes en la práctica clínica pues afectan significativamente sobre el umbral de molestia de la estimulación, limitando en muchas ocasiones la efectividad de la terapia. Por tanto, el objetivo del presente TFM es desarrollar una plataforma informática que dote al clínico de una herramienta para simular el efecto terapéutico de la neuroestimulación medular y así optimizar el tratamiento del dolor psicosomático. El software que se va a elaborar permitirá estudiar el efecto de la variación en los parámetros más relevantes sobre el área afectada. Además, contará con una interfaz de usuario amigable para hacer estudios preoperatorios.

[EN] Spinal cord stimulation (spinal neurostimulation) is a therapy widely used for the treatment of neuropathic pain. It consists of electrical stimulation of the large Ab fibers in order to reduce the pain of the dermatomas corresponding to the stimulated areas. Despite its wide clinical use, there is a lack of knowledge about the efficiency of stimulation according to different factors. The type, position and polarity of the electrode and the parameters of the stimulus (duration and amplitude), are some of the most important factors in clinical practice because they significantly affect the threshold of discomfort of the stimulation, limiting in many occasions the effectiveness of the therapy. Therefore, the objective of this TFM is to develop a computer platform that provides the clinician with a tool to simulate the therapeutic effect of spinal neurostimulation and thus optimize the treatment of psychosomatic pain. The software to be developed will allow to study the effect of variation in the most relevant parameters on the affected area. It will also have a user-friendly interface for preoperative studies.

[CA] L’estimulació de la medul·la espinal (neuroestimulació medul·lar) és una teràpia àmpliament utilitzada per al tractament del dolor neuropàtic. Esta consisteix en l’estimulació elèctrica de les grans fibres Ab per a disminuir el dolor dels dermatomes corresponents a les àrees estimulades. Malgrat la seua àmplia utilització clínica, existeix una carència de coneixement sobre l’eficiència de l’estimulació en funció de diferents factors. El tipus, posició y polaritat de l’elèctrode i els paràmetres de l’estímul (duració i amplitud), són alguns dels factors més importants en la pràctica clínica ja que afecten significativament sobre el llindar de molèstia de l’estimulació, limitant sovint l’efectivitat de la teràpia. Per tant, l’objectiu del present TFM és desenvolupar una plataforma informàtica que dote al clínic d’una ferramenta per a simular l’efecte terapèutic de la neuroestimulació medul·lar i així optimitzar el tractament del dolor psicosomàtic. El software a que es va a elaborar permetrà estudiar l’efecte de la variació en els paràmetres més rellevants sobre l’àrea afectada. A més, contarà amb una interfície d’usuari amigable per a fer estudis preoperatoris.