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Crean primer catéter robótico autónomo para cirugías del corazón

El instrumento cuenta con sensores ópticos y táctiles para ingresar por las paredes arteriales sin causar hematomas ni daños en los tejidos. Alcanza una precisión del 95 % y sus creadores aseguran que su desempeño es similar al de los médicos.

ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas

Científicos de la Escuela de Medicina de Harvard (EMH), en colaboración con especialistas del Hospital Infantil de Boston, crearon el primer catéter robótico totalmente autónomo capaz de desplazarse a través de las arterias sin dañar los tejidos para realizar cirugías cardíacas con una precisión de hasta 95% y sin afectar tejidos.

 

En el reporte de prensa generado por la EMH se menciona que este dispositivo es el primero en su clase ya que posee diminutos sensores ópticos y táctiles que le confieren la habilidad de reconocer el lugar donde se encuentra sin la necesidad de ser controlado por los médicos, un comportamiento equivalente a los vehículos autónomos que se desplazan por las calles y reconocen obstáculos sin la necesidad de un conductor.

En un artículo alterno publicado por los bioingenieros encargados del proyecto para la revista Science Robotics, se describe cómo fueron los resultados de una prueba en la que el catéter se introdujo por los principales vasos sanguíneos abriéndose camino hacia las paredes del corazón palpitante y lleno de sangre de un cerdo vivo. Recreando el modelo animal, se describió el desafío para el dispositivo robótico para llegar a una de las válvulas cardíacas donde se detectó una hemorragia, y en esta, el catéter alcanzó la lesión y realizó las acciones pertinentes para suprimir la fuga y reparar la herida.

El científico detrás de esta impresionante hazaña es el Dr. Pierre Dupont, profesor de medicina en el EMH y jefe de Bioingeniería Cardíaca Pediátrica en el Hospital Infantil de Boston, quien señaló que esta es la primera herramienta quirúrgica diseñada para desempeñarse de forma totalmente autónoma en un entorno de navegación humana sin la intervención de un médico especialista.

 

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El catéter autónomo posee una luz LED en su punta con la que se guía a través de las arterias.
   

Los investigadores afirmaron que si las futuras iteraciones del catéter robótico resultan seguras y efectivas ya en pruebas con humanos, el dispositivo podría además eliminar la necesidad de imágenes fluoroscópicas que son en la mayoría de los casos indispensables para la detección de la fuga hemática sobre alguna de las válvulas del corazón, pero que también son incómodas para el paciente ya que los expone a una radiación ionizante y supone retrasos en la preparación de la operación.

Pero la idea de Pierre Dupont y su equipo de colaborares va más allá de solo proveer una herramienta para cirugías cardíacas, ya que también han identificado grandes áreas de oportunidad para la capacitación de los futuros cirujanos y también para pacientes que viven en zonas aisladas donde no tienen acceso a servicios hospitalarios de primer nivel.

Del mismo modo, se espera que este primer catéter autónomo destape una variedad de más instrumentos robóticos de alta precisión que funcionen de forma autónoma y que permitan en un futuro no muy lejano encargarse de algunas tareas relativamente cotidianas en el protocolo de intervención, para que los cirujanos puedan solo ocuparse de maniobras más complejas, esto sin olvidar los resultados con menores riesgos, períodos cortos de recuperación y principalmente más rutas hacia la generación de conocimiento como un mejor mapeo estructural de los órganos humanos.

 
El catéter llega solo hasta la ubicación marcada sin dañar paredes arteriales.
   

“El avión de combate asume las tareas de rutina, como volar el avión, para que el piloto pueda concentrarse en las tareas de alto nivel de la misión”, utilizó como ejemplo el Dr. Dupont al referirse los objetivos esperados para el catéter inteligente.

El catéter mide ocho milímetros de ancho y cuenta con una cámara y una luz LED que funcionan como un sensor óptico y táctil. Por supuesto, están controlados por un algoritmo de aprendizaje automático entrenado con aproximadamente 2,000 imágenes de tejido cardíaco que guía sus movimientos como un mapa de tiempo real.

Como parte de sus experimentos, se generaron 83 ensayos aplicándolos en 5 cerditos, y en donde el catéter llegó a la ubicación correcta el 95 % de las veces, un índice de éxito similar al que logran los médicos experimentados, además de otros beneficios correlacionados durante los procedimientos los cuales no presentaron hematomas ni daños en los tejidos, según el equipo de investigación. Cuando el catéter llegaba a la posición deseada, los cirujanos tomaban el control y realizaban los procedimientos necesarios que por ahora el dispositivo no es capaz de realizar para reparar la fuga.

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