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Pequeños robots curan corazones rotos
Para los pacientes cardíacos, la reparación de los defectos a menudo requiere una cirugía a corazón abierto y una parálisis temporal del órgano. Pero un conjunto de herramientas robóticas desarrolladas por investigadores del Boston Children's Hospital Eventualmente, podría permitir a los cirujanos operar el corazón a través de pequeñas incisiones mientras el corazón continúa latiendo.
El uso de pequeñas incisiones y la inserción de herramientas robóticas son cada vez más comunes en muchos tipos de cirugía. La llamada cirugía mínimamente invasiva ofrece tiempos de recuperación más rápidos que la cirugía convencional y un riesgo reducido de infección, porque los cortes en el cuerpo son mucho más pequeños. En el caso de la cirugía cardíaca mínimamente invasiva, las herramientas robóticas han tenido que ser colocadas mediante catéteres, tubos suaves y flexibles que pueden llevar, por ejemplo, un stent de apertura de arterias. Pero debido a que son flexibles, los catéteres solo pueden aplicar pequeñas cantidades de fuerza y pueden ser difíciles de colocar con precisión.
En cambio, el equipo del Boston Children's Hospital utiliza robots de tubos metálicos curvos para crear una plataforma de entrega de herramientas más rígida dentro del corazón. Con los procedimientos estándar a corazón abierto, podemos extraer tejido de un área a otra. No podemos hacer eso con un catéter. Estos dispositivos robóticos pueden ejercer algo de fuerza, por lo que pueden hacer mucho de lo que hace un cirujano, excepto que navegan a través de los vasos sanguíneos, dice. Pedro del Nido , cirujano cardíaco pediátrico involucrado en el proyecto.
Los dispositivos llegan al corazón a través de una incisión en el cuello que conduce a la vena yugular. Desde allí, tubos concéntricos largos y estrechos transportan los dispositivos quirúrgicos a través de los grandes vasos sanguíneos hasta el corazón.
Una de las herramientas del equipo puede cerrar agujeros en el corazón. Los cirujanos suelen cerrar dichos orificios con una sutura en un procedimiento que requiere una cirugía a corazón abierto y la parada del corazón. El equipo de Children's, dirigido por un bioingeniero Pierre Dupont , y sus colaboradores en Microfibra han desarrollado un dispositivo metálico similar a una sutura que puede ser desplegado por el robot de tubo concéntrico. La clave para desarrollar el dispositivo a escala milimétrica fue un proceso de fabricación especializado para fabricar los diminutos engranajes, cadenas y poleas necesarias. El dispositivo similar a una sutura perfora el tejido del corazón a cada lado del orificio y extiende alas que se agarran a cada pieza de tejido. Luego, un mecanismo de trinquete une las dos piezas, sellando inmediatamente el orificio. Ahora, en estrecho contacto, los trozos de tejido probablemente se fusionen y rodeen el implante metálico.
El grupo Dupont es uno de los pocos equipos de investigación que intenta llevar un rico conjunto de herramientas a lugares escondidos del cuerpo sin la necesidad de grandes aberturas. Con estos dispositivos, estamos tratando de obtener lo mejor de ambos mundos, es decir, un procedimiento mínimamente invasivo que puede hacer uso de todas las habilidades de un cirujano, dice Howie Choset, ingeniero de la Universidad Carnegie Mellon que está desarrollando su propia técnica quirúrgica. dispositivos robóticos. Cuando abre el corazón, hay todo tipo de cosas que puede hacer; queremos adquirir esas capacidades sin hacer una gran incisión.
El equipo de Children's ha probado el dispositivo de cierre en cerdos vivos y los cirujanos pudieron reparar los agujeros en un corazón que bombea activamente. Uno de los desafíos de operar a través de pequeñas incisiones es que el cirujano no puede ver directamente dónde está colocado el dispositivo. Entonces, el equipo usa una combinación de rayos X en tiempo real y ultrasonido para navegar el robot dentro del corazón y monitorear el despliegue del dispositivo.
El crecimiento irregular de tejido dentro del corazón puede obstaculizar la función del órgano, por lo que el equipo y sus colaboradores también han desarrollado un dispositivo de corte giratorio para la punta del robot de tubo concéntrico. El dispositivo integra irrigación y succión de líquidos, procesos importantes cuando se opera con un corazón en funcionamiento.
Dentro del corazón que late, si corta cualquier pedazo de tejido para liberarlo, no quiere que se escape porque podría dispararse y taponar una arteria, tal vez causar un derrame cerebral, dice Dupont. El dispositivo succiona los desechos mientras corta el tejido. Otro desafío en un corazón lleno de sangre es la coagulación, una reacción natural a materiales extraños. Por lo tanto, el dispositivo irriga los restos de tejido con una solución salina que previene la formación de coágulos para evitar que el robot se atasque.
Hasta ahora, el dispositivo de corte se ha probado solo en corazones de cerdo en una mesa de laboratorio. Pero el grupo tiene planes de probarlo pronto en cerdos vivos.