Los robots pequeños de escala milimétrica a menudo carecen de la potencia necesaria para transportar instrumentos a través del cuerpo para la microcirugía endoscópica. Los científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ) ahora combinan robots de varios milímetros de tamaño en una sola unidad y los equipan con “pies” mejorados. Por primera vez, el equipo del DKFZ pudo realizar experimentalmente un procedimiento electroquirúrgico en una obstrucción del conducto biliar con un brazo robótico.
La lista de posibles aplicaciones para pequeños robots en medicina es larga: desde la aplicación selectiva de fármacos hasta tareas de detección y procedimientos quirúrgicos. Ya se ha desarrollado y probado un arsenal de robots para tareas en este rango, desde nanómetros hasta centímetros.
Sin embargo, los pequeños ayudantes disponibles hoy en día llegan a sus límites en muchas tareas. Por ejemplo, en microcirugía endoscópica. El equipo necesario suele ser lo suficientemente pesado como para transportar un robot de tamaño milimétrico hasta su destino. Otro problema común es que los robots a menudo tienen que gatear. Sin embargo, las superficies de muchas estructuras corporales están cubiertas de moco sobre el cual los robots se deslizan y no pueden moverse.
Los “picos” en los pies proporcionan el triple de fuerza de propulsión.
Un equipo dirigido por Tian Qiu en el DKFZ de Dresde ha desarrollado una solución para ambos problemas: su TrainBot conecta varios robots individuales a escala milimétrica. Las unidades están equipadas con pies antideslizantes mejorados. Juntos, pueden mover un instrumento endoscópico. La unidad trainbot funciona de forma inalámbrica. Un campo magnético giratorio controla las unidades individuales simultáneamente. El control magnético permite el movimiento en el plano con control de rotación. El sistema externo de accionamiento y control está diseñado para distancias a escala del cuerpo humano.
Microcirugía en la vía biliar.
Los investigadores del DKFZ de Dresde ya han simulado procedimientos quirúrgicos utilizando su flota robótica de tres unidades de tren-barco. En el caso del cáncer de vías biliares, el conducto biliar suele estar bloqueado, lo que provoca que la bilis se acumule, lo que supone una situación muy peligrosa para los afectados. En este caso, la obstrucción debe abrirse después de una evaluación endoscópica. Para ello, se introduce un endoscopio flexible a través de la boca hasta el intestino delgado y desde allí hasta el conducto biliar. Un desafío importante aquí es que el endoscopio se mueva en un ángulo agudo desde el intestino delgado hasta el conducto biliar.
“Aquí es donde el convoy de robots flexibles puede mostrar su fuerza”, afirma el líder del proyecto, Tian Qiu. Su equipo lo demostró utilizando órganos extraídos de cerdos. La flota de robots pudo utilizar un instrumento endoscópico para extraer tejido eléctrico del conducto biliar. Una vez que la punta del electrodo de alambre llega al sitio, se aplica un voltaje eléctrico y la barrera del tejido se elimina gradualmente eléctricamente, un procedimiento conocido como “electrocauterización”. El electrodo de alambre utilizado tenía 25 cm de largo y era tres veces y media más pesado que el tren-barco. “Entonces, por ejemplo, otro convoy de trenes podría traer un catéter para el drenaje de líquidos o la administración de medicamentos”, dice Munkwang Jeong, primer autor del artículo. “Es de esperar que con los trenes en el modelo de órganos, después de los resultados prometedores, tengamos la esperanza de poder Ser capaz de desarrollar equipos de pequeños robots para futuros trabajos en cirugía endoscópica”.
