211service.com
Robots compatibles con IRM
Ingenieros en Universidad Johns Hopkins han diseñado un nuevo motor para que sea compatible con la resonancia magnética (MRI), de modo que pueda impulsar un robot guiado por imágenes para aplicaciones médicas, como biopsias y terapias contra el cáncer. El motor compatible con MRI hace posible que los médicos realicen procedimientos de forma remota dentro del escáner, utilizando la MRI para guiar al robot.
Robot seguro para resonancia magnética Este dispositivo médico robótico, diseñado para brindar a los cirujanos acceso remoto a la glándula prostática, está hecho de cerámica, caucho y plástico, por lo que es seguro de usar dentro de un escáner de resonancia magnética. Funciona con un nuevo tipo de motor y se guía por las imágenes de resonancia magnética. Las pruebas han demostrado que la aguja puede colocarse a un milímetro de un objetivo seleccionado en la imagen, lo que da como resultado biopsias de cáncer más precisas.
La verdadera novedad de lo que han hecho es la compatibilidad con los entornos de alto campo magnético como la resonancia magnética, dice David Trumper , profesor de ingeniería en el MIT.
Cuando los médicos realizan biopsias de cáncer en órganos como la glándula prostática, generalmente se guían por escáneres de ultrasonido. Pero tales métodos de obtención de imágenes solo pueden obtener imágenes, por ejemplo, de la forma externa de la próstata. Por lo tanto, los médicos están recolectando muestras a ciegas para analizar, y corren el riesgo de no detectar un tumor real. La cirugía guiada por una resonancia magnética y un robot a control remoto sería mucho más precisa porque la aguja robótica podría alinearse directamente con el tumor como se ve en la resonancia magnética. Pero hasta ahora, no ha habido ningún dispositivo capaz de operar dentro del pequeño túnel del escáner sin distorsionar las imágenes, que dependen de un fuerte imán y corrientes eléctricas.
El robot Johns Hopkins, construido utilizando técnicas convencionales, fue diseñado para permitir el acceso de la aguja transperineal a la próstata bajo la guía directa de resonancia magnética. Esencial para llegar a un milímetro, un nivel necesario de precisión, del tumor objetivo es un nuevo motor desarrollado específicamente para esta aplicación. El motor proporciona una actuación neumática controlable para que el dispositivo robótico pueda moverse de manera constante y lenta junto al paciente en el escáner de resonancia magnética, dice Dan Stoianovici , profesor asociado de urología e ingeniería mecánica en Johns Hopkins y director de la Programa de robótica de urología , en el que se desarrolló el robot.
Los ingenieros crearon un nuevo tipo de motor paso a paso neumático . Se basa en la idea de que el movimiento de un extremo a otro de un pistón dentro de su cilindro es siempre exacto y muy fácil de lograr presurizando el cilindro. Un motor paso a paso neumático no es un concepto completamente nuevo; las versiones anteriores se basaban en energía hidráulica y térmica, pero carecían de eficiencia mecánica.
El motor diseñado por los ingenieros de Johns Hopkins tiene tres cilindros conectados a una serie de engranajes que logran el movimiento giratorio al ser presurizados igualmente por el flujo de aire. El equipo de ingenieros utilizó motores de seis pasos para alimentar el robot compatible con MRI, MrBot , que construyeron para brindar a los cirujanos acceso remoto a la glándula prostática. El dispositivo robótico está conectado en red con el generador de imágenes por resonancia magnética de modo que cuando se toma una imagen, se puede mapear a través de la conexión de red por medio del controlador robótico. El controlador robótico está entonces en posición de comenzar a enviar aire al robot para ponerlo en movimiento.
El motor es de baja potencia y baja velocidad, pero para la aplicación, parece bastante bien concebido, dice Trumper. Es un diseño genial.
El robot es un logro notable, dice Ron Rodríguez , profesor asociado de urología, oncología médica y medicina celular y molecular en las Instituciones Médicas Johns Hopkins. Permitirá métodos de terapia del cáncer más rápidos y precisos, como la colocación de radiación, explica Rodríguez.
El siguiente paso para los ingenieros es probar el dispositivo robótico en ensayos clínicos. Si esas pruebas salen bien, los investigadores estudiarán el desarrollo de robots compatibles con IRM adicionales para otros procedimientos médicos.