Aguja robótica para tumores encefálicos

Se trata de un catéter dirigido robóticamente capaz de administrar medicamentos oncológicos que pueden salvar vidas directamente en tumores encefálicos / Pixabay

Una aguja robótica flexible permite ofrecer un tratamiento más eficaz contra el cáncer. Esta aguja orientable que imita el aguijón de las avispas de los pinos puede administrar medicamentos oncológicos que ayudan a salvar vidas directamente en tumores encefálicos.

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Cordis / Las avispas de los pinos utilizan los aguijones para perforar la madera y depositar sus huevos en el interior de los árboles. El daño resultante en la madera, que puede acabar convertida en muebles y otras estructuras de nuestras casas, podría llevarnos a considerarlas como una plaga, pero no es así en el ámbito médico, para el que las avispas del pino son una fuente de inspiración. Un grupo de científicos en busca de procedimientos quirúrgicos más seguros ha creado unas sondas que imitan la forma en que el aguijón de este insecto perfora la madera.

El proyecto EDEN2020, financiado con fondos europeos, se ha inspirado en ellas para desarrollar un catéter dirigido robóticamente capaz de administrar medicamentos oncológicos que pueden salvar vidas directamente en tumores encefálicos. Las aplicaciones neuroquirúrgicas del proyecto, específicas para el paciente, tienen como objetivo satisfacer la demanda existente en este campo de unos tratamientos mejores y mínimamente invasivos.

El catéter es capaz de seguir una vía establecida a medida a través del encéfalo que minimiza el daño tisular

Bautizado como la aguja de punta curva programable (PBN, por sus siglas en inglés), el catéter es capaz de seguir una vía establecida a medida a través del encéfalo que minimiza el daño tisular. Una vez llega al tumor, la PBN libera el medicamento quimioterapéutico en el tejido. Todo esto es posible gracias a cinco tecnologías clave: la imagen por resonancia magnética (IRM) preoperatoria y la IRM potenciada en difusión; los ultrasonidos realizados durante el procedimiento; un motor predictivo basado en sofisticados modelos encefálicos; la orientación de la aguja asistida por robot, y una plataforma robótica para cirugías mínimamente invasivas.

El grupo de científicos en busca de procedimientos quirúrgicos más seguros ha creado unas sondas que imitan la forma en que el aguijón de este insecto perfora la madera / Pixabay

 

La aguja de tipo aguijón y su funcionamiento

La PBN posee cuatro segmentos de plástico con enclavamiento anidados que incorporan canales de administración de fármacos. Cada uno de los cuatro canales también contiene sensores de forma de fibra óptica. Un motor sin hierro impulsa cada segmento de forma que se desliza sobre los demás y curva la punta de la aguja. De esta forma, se guía la aguja a lo largo de una vía encefálica establecida a medida e incluso se pueden alcanzar tumores insertados a mucha profundidad en partes impermeables del encéfalo.

La aguja se guía a lo largo de una vía encefálica establecida a medida e incluso se pueden alcanzar tumores insertados a mucha profundidad en partes impermeables del encéfalo

La PBN cuenta con cuatro motores, cada uno con su propio accionador. La interferencia magnética extremadamente baja de dichos accionadores reviste suma importancia en este tipo de procedimiento médico. El sistema guía la PBN analizando los datos de la IRM y de ultrasonidos, y luego dirige cada uno de los cuatro segmentos de la aguja de forma que esta pueda llegar hasta el tumor y administrar el medicamento. Para que el tratamiento sea eficaz, este proceso debe realizarse con precisión y a velocidades muy elevadas. Un controlador de movimiento de alto rendimiento con varias prestaciones que facilitan su uso realiza la planificación de la ruta. «[Un] factor clave a la hora de elegir la solución de control para el proyecto fue el tiempo de desarrollo reducido», comentó Eloise Matheson, doctoranda en el Laboratorio de Mecatrónica en Medicina del Imperial College de Londres, coordinador del proyecto, en un artículo publicado en el sitio web «Med-Tech Innovation News».

Para presentar su tecnología al público, EDEN2020 (Enhanced Delivery Ecosystem for Neurosurgery in 2020) ha participado en muchos eventos, entre los que se encuentran una reciente visita al Imperial College de Londres por parte de alumnos de secundaria del Generating Genius Programme y una estación científica temporal creada por el equipo de EDEN2020 en el Museo de Historia Natural de Londres.

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