Un “hilo robótico” puede deslizarse por los vasos sanguíneos del cerebro y eliminar coágulos (Sci Robot)


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Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos) han desarrollado un robot con forma de hilo orientable magnéticamente que puede deslizarse activamente a través de caminos estrechos y sinuosos, como la vasculatura laberíntica del cerebro, lo que podría permitir administrar terapias reductoras de coágulos en respuesta a un ictus u otros bloqueos cerebrales.

Según publican en Science Robotics, en el futuro este hilo robótico puede combinarse con las tecnologías endovasculares existentes, lo que permitiría a los médicos guiar de forma remota el robot a través de los vasos cerebrales del paciente para tratar rápidamente bloqueos y lesiones, como las que ocurren en los aneurismas y los ictus.

En este nuevo trabajo, los investigadores combinaron su trabajo en hidrogeles y en actuación magnética, para producir un hilo robótico o alambre de guía recubierto de hidrogel magnéticamente orientable, lo suficientemente delgado como para guiar magnéticamente a través de una réplica de silicona de tamaño natural de los vasos sanguíneos del cerebro.

El núcleo del hilo robótico está hecho de aleación de níquel-titanio, o nitinol, un material flexible y elástico. A diferencia de una percha, que conservaría su forma al doblarse, un alambre de nitinol volvería a su forma original, dándole más flexibilidad para enrollar a través de vasos apretados y tortuosos. Además, el equipo cubrió el núcleo del cable con una pasta gomosa, o tinta, que incrustaron con partículas magnéticas.

Finalmente, utilizaron un proceso químico que desarrollaron previamente, para recubrir y unir la cubierta magnética con hidrogel, un material que no afecta la capacidad de respuesta de las partículas magnéticas subyacentes y, sin embargo, proporciona al cable una superficie suave, libre de fricción y biocompatible.

Demostraron la precisión y activación del hilo robótico mediante el uso de un imán grande para dirigir el hilo a través de una carrera de obstáculos de pequeños anillos, que recuerda a un hilo que se abre paso a través del ojo de una aguja.

Los investigadores también probaron el hilo en una réplica de silicona de tamaño real de los principales vasos sanguíneos del cerebro, incluidos coágulos y aneurismas, modelados a partir de las tomografías computarizadas del cerebro de un paciente real. El equipo llenó los vasos de silicona con un líquido que simulaba la viscosidad de la sangre, luego manipuló manualmente un gran imán alrededor del modelo para dirigir el robot a través de los estrechos y sinuosos caminos de los vasos.

El investigador Yoonho Kim destaca que el hilo robótico se puede funcionalizar, lo que significa que se pueden agregar características, por ejemplo, para administrar medicamentos reductores de coágulos o romper bloqueos con luz láser.

En el futuro cercano, los científicos imaginan cirugías endovasculares que incorporan tecnologías magnéticas existentes, como pares de imanes grandes, cuyas direcciones los médicos pueden manipular desde fuera de la sala de operaciones, lejos del fluoroscopio que toma imágenes del cerebro del paciente, o incluso en una ubicación diferente.

"Las plataformas existentes podrían aplicar un campo magnético y realizar el procedimiento de fluoroscopia al mismo tiempo al paciente, y el médico podría estar en la otra habitación, o incluso en una ciudad diferente, controlando el campo magnético con un joystick -aventura Kim-. Nuestra esperanza es aprovechar las tecnologías existentes para probar nuestro hilo robótico in vivo en el siguiente paso".