Robot intrapulmonar

Un tentáculo robótico ultrafino es capaz de alcanzar rincones minúsculos del interior de los pulmones.

Unos ingenieros han desarrollado la primera versión, para pruebas, de un robot que puede alcanzar algunos de los conductos más pequeños de los bronquios en los pulmones para tomar muestras de tejido o administrar terapias contra el cáncer.

El singular dispositivo, descrito como un tentáculo robótico controlado mediante magnetismo, mide solo 2 milímetros de diámetro.

La ruta a través del árbol bronquial se planifica a partir de escaneos preoperatorios de los pulmones del paciente y se programa en el sistema robótico. Los imanes situados en el exterior del paciente se utilizan para guiar al robot tentacular, mediante un sistema automatizado. Cuando los imanes situados en el exterior del paciente se mueven, desarrollan fuerzas sobre las partículas magnéticas de los segmentos más cercanos del catéter, haciendo que cambien de forma o de dirección, lo que permite maniobrar al robot a través de los pulmones y hasta el lugar de la lesión a tratar. Una vez en el sitio deseado, el robot se utiliza para tomar una muestra de tejido o administrar el tratamiento.

El dispositivo ha sido desarrollado por un equipo multidisciplinar que incluye, entre otros, a Giovanni Pittiglio y Pietro Valdastri, del laboratorio STORM y de la Universidad de Leeds, en el Reino Unido.

La imagen muestra un modelo a tamaño real de parte de un árbol bronquial construido a partir de datos anatómicos. A la derecha, se ve una sección del tentáculo robótico. (Imagen: University of Leeds)

En la actualidad, los médicos utilizan un instrumento llamado broncoscopio para examinar los pulmones y las vías respiratorias. El procedimiento consiste en pasar un instrumento en forma de tubo flexible, de unos 3,5 a 4 milímetros de diámetro, a través de la nariz o la boca hasta los conductos bronquiales.

Debido a su tamaño, el broncoscopio solo puede llegar hasta los niveles superiores del árbol bronquial.

Para profundizar en los pulmones, se pasa un catéter o tubo fino, de unos 2 milímetros de diámetro, a través del broncoscopio y luego a los conductos más pequeños de los pulmones.

Pero los médicos tienen limitaciones para mover el broncoscopio, lo que dificulta la navegación del instrumento y la del catéter hasta donde se necesitan.

El robot tentáculo magnético, sin embargo, ha sido desarrollado para tener una maniobrabilidad mucho mejor, gracias a su sistema de guía robótica y a lo mucho que se personaliza para cada paciente la actividad del robot.

En las pruebas del nuevo sistema realizadas con una réplica en 3D de un árbol bronquial modelado a partir de datos anatómicos, los resultados han sido muy buenos. En la siguiente fase de esta línea de investigación, las pruebas se harán en pulmones reales, tomados de un cadáver.

Pittiglio, Valdastri y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Soft Robotics, bajo el título “Patient specific magnetic catheters for atraumatic autonomous endoscopy”. (Fuente: NCYT de Amazings)