Jozef Cywinski

Tres años después, en 1955, Cywinski se matriculó en un programa de posgrado de reciente creación en Electrónica Médica, fruto de la colaboración entre la Facultad de Medicina de la Universidad de Varsovia (Akademia Medyczna) y la empresa Warsaw Poytech. Allí, Cywinski construyó su primer invento: un escáner automático con motor lineal para la cromatografía de muestras de sangre. Este analizador fue el primero de su tipo desarrollado en Polonia en aquella época.

Este instrumento también fue esencial para el trabajo de fin de máster y el descubrimiento de las fracciones ligeras y pesadas de la miosina (proteínas de las células musculares) de la esposa de Cywinski, Hanna Zawistowska, bioquímica de profesión. Cywinski trabajó como ingeniero a tiempo completo en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Tecnológica de Varsovia, donde construyó electrómetros de tubos de vacío. Gracias al uso de los electrómetros de Cywinski se desarrolló la primera máquina europea de copiado de carga de semiconductores. Posteriormente, en 1959, trabajó en el Laboratorio de Informática de la Universidad Tecnológica de Varsovia, donde construyó registros de tubos de vacío para el primer ordenador de fabricación polaca.

En 1960, Cywinski obtuvo una maestría en ingeniería médica .

Para su doctorado, que comenzó en 1962, Cywinski continuó su colaboración con la Universidad Médica de Varsovia y la Universidad Tecnológica de Varsovia. Durante este tiempo, se convirtió en director del Laboratorio de Electrónica del Instituto de Cardiología de la Universidad Médica de Varsovia. Publicó artículos sobre la electroestimulación cardíaca y escribió una tesis doctoral sobre el análisis automático de radiocromatogramas sanguíneos.

En el Instituto de Cardiología, Cywinski creó el primer marcapasos cardíaco externo controlado por onda P del mundo ^{[ 1 ]} y una nueva técnica para el registro de ECG ^{[ 2 ]} . La investigación en animales sobre este marcapasos se completó en 1964 y Cywinski presentó el proyecto en el Congreso Mundial de Bioingeniería en Tokio, Japón. Fue invitado a presentar su trabajo sobre marcapasos de onda P en septiembre de 1965, durante la sesión plenaria del Congreso. Cywinski recibió una invitación para unirse al programa de corazón artificial bajo la dirección del profesor Leslie Peterson, MD, en la Universidad de Pensilvania, mientras finalizaba sus estudios de doctorado en Polonia.

En 1967, presentó su propio prototipo funcional de radiocromatógrafo digital. Este dispositivo, pionero en su género, calculaba en código binario las proporciones fraccionarias de las proteínas sanguíneas. Defendió públicamente su tesis ante el profesorado conjunto de la Universidad Médica de Varsovia y la Universidad Tecnológica de Varsovia, obteniendo el título de Doctor en Ciencias ( Bioingeniería ) (Ph.D./D.Sc.) de esta última.

Mientras estudiaba en la Universidad Tecnológica de Varsovia, Cywinski cofundó y fue socio y director de I+D del laboratorio industrial Ridan Instruments Ltd., donde desarrolló, patentó y fabricó los primeros electroestimuladores musculares (Diadynamic), analizadores de gases en sangre, pHmetros potenciométricos y electrómetros de carga de Polonia con fines diagnósticos.

Cywinski pasó seis meses en París, Francia, esperando los documentos de inmigración para Estados Unidos. Durante este tiempo, completó dos proyectos. Primero, junto con el profesor Renaud Koechlin, en el Hospital Foch de Suresnes , París, desarrolló el primer dispositivo de interfaz de transmisión por satélite para el telediagnóstico de vectorcardiogramas. El telediagnóstico se realizó entre la Universidad de Tours , Francia, y la Universidad de Washington en San Luis , Misuri, Estados Unidos, mediante comunicación por satélite y en línea con sistemas informáticos. Se le pidió que presentara su trabajo al general Charles de Gaulle y a miembros del gobierno francés. Posteriormente, se le pidió que se uniera al Laboratorio de Electrónica Aplicada (ELA) en Montrouge, Francia. Allí desarrolló el primer prototipo europeo de un marcapasos cardíaco implantable a demanda. El prototipo fue implantado por primera vez en París en octubre de 1967 por el Dr. Mugica en el Hospital Pitié-Salpêtrière , durante una intervención de emergencia a medianoche. A pesar de la falta de ensayos en animales, el marcapasos salvó la vida del paciente y le permitió vivir varios años más. Hoy en día, la fábrica ELA-SORIN sigue fabricando marcapasos a demanda tipo Cywinski , que se utilizan ampliamente en todo el mundo.

En 1967, Cywinski comenzó a trabajar en el Proyecto de Corazón Artificial patrocinado por los NIH. Tras solo dos años, y con un equipo de dos cirujanos, el Dr. Waldemar J. Wajszczuk y el Dr. Ahmed Kutty, Cywinski desarrolló y publicó un modelo informático analógico de los controles fisiológicos de frecuencia y contractilidad para corazones artificiales. ^{[ 3 ]} Sin embargo, el trabajo patrocinado por los NIH no continuó más allá de este punto y la investigación sobre corazones artificiales pasó a manos de la industria privada.

En 1970, Cywinski aceptó una oferta para impartir clases como profesor asociado de radiología y profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Missouri en Columbia, Missouri. Desarrolló e impartió un curso sobre dispositivos electromédicos para diagnóstico y terapia. Además, colaboró ​​con Allan Hahn en el laboratorio de animales en el desarrollo de pilas de combustible implantables.

Un año después, fue invitado a unirse al profesorado de la Facultad de Medicina de Harvard como asociado principal en anestesia y bioingeniería. Simultáneamente, fue invitado a formar parte del profesorado de un programa de reciente creación que combinaba el plan de estudios de medicina de la Facultad de Medicina de Harvard con el programa de posgrado en ingeniería eléctrica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Desarrolló un nuevo curso de posgrado (HST-510) en ingeniería médica. Para los estudiantes, este era un programa de cinco años que incluía la facultad de medicina, clases teóricas de ingeniería médica y prácticas de laboratorio. Este programa se impartía en el Hospital General de Massachusetts (MGH) en Boston. Allí, en 1974, Cywinski creó el primer Departamento de Ingeniería Médica de los Estados Unidos y asumió el cargo de director. Sus actividades incluían la planificación, el desarrollo, la compra y el mantenimiento de sistemas de monitorización de pacientes en este hospital de 2000 camas. ^{[ 4 ]}

En su laboratorio del MGH desarrolló dispositivos eléctricos y métodos para la estimulación de tren de cuatro para el monitoreo de la profundidad de la anestesia, ^{[ 5 ] [ 6 ]} así como los estimuladores para la investigación del dolor y para la curación de fracturas óseas . ^{[ 7 ]}

Paralelamente, la investigación personal de Cywinski giró en torno a las aplicaciones y la seguridad de la estimulación eléctrica. ^{[ 8 ]} Su investigación con animales, junto con el cardiólogo y profesor Paul Zoll en el Hospital Beth Israel de Boston, se convirtió en la base del estándar mundialmente aceptado para la electroestimulación transcutánea, firmado por la Oficina Nacional de Estándares de EE. UU. (ANBS), AAMI y reconocido por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos. ^{[ 9 ]}

Cywinski inventó y fabricó dispositivos como el método de "tren de cuatro" para la monitorización del grado de relajación muscular en pacientes durante la anestesia, así como estimuladores implantables para la investigación cerebral y la curación de fracturas óseas.

Mientras estuvo en MGH/MIT, Cywinski desarrolló estimuladores cardíacos implantables biogalvánicos. ^{[ 10 ] [ 11 ]} En pruebas de 3 a 5 años realizadas por el profesor Allan Hahn y su equipo en el Centro de Investigación Animal de la Universidad de Missouri, los marcapasos biogalvánicos implantados en perros funcionaron bien con una vida útil proyectada de más de 50 años. Esto fue a principios de la década de 1970, cuando el estándar de la industria era usar baterías de mercurio en los marcapasos cardíacos implantables, que duraban solo dos años. Al mismo tiempo, el principal fabricante de marcapasos invirtió fuertemente en el desarrollo de baterías nucleares con vidas útiles proyectadas similares de 50 a 80 años. Fueron rápidamente abandonadas debido a problemas con el manejo de residuos nucleares. Los marcapasos biogalvánicos de Cywinski tampoco fueron adoptados por la industria. Al final, todas las fuentes de energía implantables se redujeron a celdas de litio, que luego se convirtieron en el estándar de la industria.

En 1978, por su trabajo pionero en el campo de la estimulación cardíaca y las baterías biogalvánicas, Cywinski fue nominado como miembro del Colegio Americano de Cardiología .

En 1983, durante su año sabático de verano en Harvard, realizó una investigación conjunta con el profesor Geoffrey Kidd en el Laboratorio Sherrington de la Universidad de Liverpool , Reino Unido. Este esfuerzo conjunto dio lugar a numerosas publicaciones y a una patente conjunta sobre estimuladores que utilizan patrones de potencial de acción de la unidad motora (PAUM) para la estimulación neuromuscular. ^{[ 12 ]} Además, durante su estancia en Boston, actuó como perito designado por el Tribunal Federal en litigios de patentes entre los principales fabricantes de marcapasos cardíacos.

La mayor parte de la carrera de Cywinski transcurrió en el ámbito académico, pero en 1986 se jubiló voluntariamente del MGH-Harvard-MIT y creó una empresa basada en uno de sus inventos para el campo de la imagen médica. Cywinski cofundó Medinet, Inc. en Nueva York. Allí, con la valiosa ayuda de su hijo (graduado del MIT), L. Mark Cywinski, desarrolló el primer sistema computarizado de archivo y comunicación de imágenes médicas (PACS) y estaciones de trabajo de imagen para escáneres de ultrasonido Doppler del mundo. ^{[ 13 ]}

Cywinski fundó entonces Corsan Engineering Consulting Co. Inc., una agencia de consultoría para tecnologías médicas en Duxbury, MA y Rockville Centre, NY. La lista de clientes incluye, entre otros, a Agfa-Matrix, Bio-Medical Research Ltd, Du Pont, IBM-Medical, Med. & Biol. Instruments Inc., Philips-Medical, Siemens-Medical, Sony-Medical y Vitatron NV.

Simultáneamente, en Varsovia, Polonia, cofundó, en colaboración con el Polish American Enterprise Fund (PAEF) y la Universidad Técnica de Varsovia, otra empresa llamada Secura, Ltd., que desarrollaba y comercializaba dispositivos de ultrafiltración para proyectos médicos, industriales y medioambientales.

En 1994, el presidente de la Federación Suiza, el Sr. Schmidthalter, le pidió a Cywinski que se trasladara a Suiza para fundar una empresa de dispositivos médicos en Sion, utilizando el edificio que originalmente se había empleado para el programa suizo de corazón artificial. Cywinski se hizo cargo del edificio y creó dos empresas: Valmed Ltd. y el Instituto de I+D de Tecnología Médica (ITM). En Valmed Ltd., Cywinski, como director ejecutivo, desarrolló y fabricó estimuladores neuromusculares para fisioterapia y medicina deportiva. El Instituto de Tecnología Médica era una fundación sin ánimo de lucro dedicada a la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías médicas. Dentro del ITM, continuó impartiendo clases, participando en conferencias y publicando investigaciones en el campo de la estimulación neuromuscular, con especial énfasis en la mejora del rendimiento deportivo. Continuó desarrollando sus intereses de investigación aplicada con la profesora Gerta Vrbova del University College London, las profesoras Olga Hudlická y Mary Brown de la Universidad de Birmingham y la profesora Oona Scott del Imperial College London. En conjunto, sus investigaciones condujeron a la fabricación de estimuladores neuromusculares que lograron producir un comportamiento celular muscular sin fatiga y aumentar la fuerza muscular en voluntarios sanos y niños con disfunción muscular.

El Comité Olímpico, bajo la dirección del profesor Samaranch y el doctor Patrick Shamash, aprobó el uso de estos estimuladores para atletas como un método natural (no dopaje) para mejorar el rendimiento muscular. Además, en el Museo Olímpico Mundial de Lausana (2003-2004), Laurent River organizó la exposición «Rendimiento deportivo y equilibrio», en la que se exhibieron los estimuladores de Cywinski.

Durante su estancia en Suiza, algunos de los proyectos y logros más destacados de Cywinski incluyeron el desarrollo de estimuladores para la rehabilitación funcional en colaboración con el profesor Charles Gobelet, director de SUVA, una aseguradora pública suiza, así como el desarrollo de estimuladores para el rejuvenecimiento de la piel, realizado junto con el Dr. Welli, director médico de la Clínica La Prairie (Clarins, Suiza). Entre 1999 y 2005, Jean-Pierre Rausis y el profesor Herve Borland, doctor en filosofía, lo invitaron a formar parte del consejo científico del prestigioso Instituto Dalle Molle de Investigación en Inteligencia Artificial en Ticino , Suiza.

Fuera de Suiza, fue profesor asociado del Departamento de Ciencias de la Salud de la Universidad del Este de Londres, Reino Unido. Allí, junto con el profesor Matthew Morrissey, realizó investigaciones y dirigió la tesis doctoral de la Dra. A. Man, quien para su trabajo doctoral utilizó el estimulador de Cywinski para reducir el edema en las piernas. Este trabajo se publicó posteriormente en el Journal of Sport Science and Medicine . Su instituto participó en programas internacionales de investigación interuniversitaria. Esto dio como resultado varias publicaciones en el campo de la electroestimulación. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

En 1996, la Real Sociedad de Medicina de Londres lo invitó a dar una conferencia sobre sus intereses de investigación.

En 2005, Cywinski se trasladó a París, Francia, y trabajó como consultor para Ad Rem Technology SARL, donde inventó el estimulador Veinoplus para corregir la mala circulación sanguínea en las venas de las piernas. En septiembre de 2010, Peter Glovitzki, director del Instituto Vascular Gonda de la Clínica Mayo, invitó a Cywinski a impartir una conferencia sobre la aplicación del Veinoplus en el Seminario de Educación Médica Continua de la Clínica Mayo en París.

Durante su estancia en París, trabajando para Ad Rem Technology como Director de Tecnología, Cywinski continuó con el desarrollo y la certificación de comercialización (FDA) de los estimuladores Veinoplus y los novedosos dispositivos de nanoestimulación para aplicaciones en angiología y medicina deportiva, así como para la mejora del rendimiento atlético.

En 2007, Cywinski se convirtió en gerente y accionista único de EMSTIM, EURL, en París. EMSTIM es un instituto de investigación para el desarrollo de dispositivos médicos y terapias. Actualmente está acreditado por el Ministerio de Educación Superior francés como instituto de I+D para el desarrollo de tecnologías médicas. Esto dio como resultado una patente de Veinoplus (cedida a Ad Rem Technology) y el desarrollo de nuevos dispositivos y técnicas de electroestimulación. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

El profesor Andrew Nicolaides y su equipo del Imperial College de Londres, Inglaterra, realizaron y publicaron una investigación hemodinámica sobre los estimuladores Veinoplus de Cywinski . Esta investigación demostró que la estimulación de los músculos de la pantorrilla mediante el Veinoplus puede ser eficaz para prevenir la trombosis venosa profunda (TVP) y la embolia pulmonar (EP). También resultó eficaz para mejorar los problemas circulatorios en las piernas (incluidos los de personas con diabetes o enfermedad arterial periférica) que, de no tratarse, pueden provocar úlceras que no cicatrizan o amputaciones.