Los robots en miniatura a 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 están combinando varios robots de tamaño milimétrico en una sola unidad y equipándolos con “pies” avanzados. Por primera vez, el equipo del DKFZ pudo realizar de forma experimental procedimientos electroquirúrgicos en la obstrucción de las vías biliares con un convoy robótico.
La lista de posibles aplicaciones para robots en miniatura en medicina es larga: desde la administración selectiva de fármacos hasta tareas de detección y procedimientos quirúrgicos. Ya se ha desarrollado y probado un arsenal de robots para esta gama de tareas en la escala de nanómetros a centímetros.
Sin embargo, los pocos auxiliares disponibles actualmente están llegando a sus límites en muchas tareas. Por ejemplo, en microcirugía endoscópica. Los instrumentos necesarios suelen ser demasiado pesados para transportar un solo robot de tamaño milimétrico hasta su destino. Otro problema común es que los robots a menudo tienen que gatear. Sin embargo, las superficies de numerosas estructuras corporales están cubiertas de moco sobre el que los robots se deslizan y no pueden moverse.
Los “picos” en las piernas proporcionan el triple de energía cinética
Un equipo dirigido por Tian Qiu del DKFZ de Dresde ha resuelto ambos problemas: su TrainBot conecta varios robots individuales a escala milimétrica. Las unidades están equipadas con pies antideslizantes avanzados. Juntos, pueden transportar 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 un plano con control rotacional. Los sistemas de control y funcionalidad externos están diseñados para distancias a escala del cuerpo humano.
Microcirugía en la vía biliar.
Los investigadores del DKFZ de Dresde ya han simulado una intervención quirúrgica con su flota de robots compuesta por tres unidades TrainBot. En el cáncer de vías biliares, los conductos biliares a menudo están bloqueados, lo que hace que la bilis se acumule, lo cual es una situación muy peligrosa para quienes lo padecen. En este caso, la oclusión debe abrirse tras un diagnóstico endoscópico. Para ello, se introduce un endoscopio flexible a través de la boca hasta el intestino delgado y desde allí hasta el conducto biliar. Una de las principales dificultades aquí es navegar alrededor del endoscopio en un ángulo agudo desde el intestino delgado hasta el conducto biliar.
“Aquí el convoy de robots flexibles puede demostrar su fuerza”, afirmó el líder del proyecto, Tian Qiu. Su equipo lo demostró utilizando órganos extraídos de cerdos. El convoy de robots pudo maniobrar un instrumento endoscópico para la ablación eléctrica del tejido hacia el conducto biliar. Una vez que la punta del electrodo de alambre llega al sitio, se aplica voltaje eléctrico y se elimina lentamente eléctricamente una obstrucción del tejido, un procedimiento conocido como “electrocauterización”. El electrodo de alambre utilizado tenía 25 cm de largo y tres veces y media más pesado que la unidad TrainBot. “Más adelante, por ejemplo, otro convoy de trenes-robots podría llevar un catéter para la extracción de fluidos o la administración de medicamentos”, dijo Munkwang Jeong, primer autor del artículo.