Brazo robótico inspirado en origami para cirugía endoscópica

Unos actuadores pueden mejorar la destreza distal del brazo robótico mediante la incorporación de un esqueleto rígido que aparece para ayudar en los procedimientos quirúrgicos.

 

En desarrollo en el Instituto Wyss de Ingeniería con Inspiración Robótica (Boston, MA, EUA) el paradigma de fabricación híbrida combina la fabricación de sistemas microelectromecánicos emergentes (MEMS) con técnicas de litografía blanda, para producir imágenes a escala milimétrica, con detección incorporada y cumplimiento distribuido definido por el usuario. Los actuadores suaves híbridos, accionados por presión de agua, están conectados a los componentes rígidos del brazo robótico multiarticulado con un enlace químico irreversible, sin necesidad de adhesivo.

 

El brazo robotizado multiarticulado puede quedar integrado en los endoscopios flexibles actuales para mejorar la destreza distal y permitir la retracción del tejido. Se utiliza la detección capacitiva con el fin de medir las fuerzas que se aplican al tejido, dando al cirujano una sensación del sitio dónde se encuentra el brazo y cómo se mueve. El brazo también está equipado con una ventosa - inspirada en los tentáculos del pulpo - para interactuar de forma segura con el tejido. Según los investigadores, el método de fabricación permite la fabricación en masa y también permite mayores niveles de complejidad para mejorar la detección o la actuación. El estudio fue publicado el 2 de agosto de 2017, en la revista Advanced Materials Technologies.

 

“El fundamento de esta tecnología es básicamente obtener lo mejor de ambos mundos, combinando las tecnologías robóticas blandas con las estructuras rígidas inspiradas en el origami”, dijo la autora principal, Sheila Russo, PhD. “Usando este método de fabricación, pudimos diseñar un dispositivo que puede permanecer plano cuando el endoscopio navega hacia el área quirúrgica y cuando el cirujano llega al área que desea operar, puede desplegar un sistema suave que puede interactuar eficazmente con el tejido”.

 

“La capacidad de integrar sin problemas la actuación suave, pero eficaz, en mecanismos desplegables de escala milimétrica, encaja naturalmente con una gran cantidad de procedimientos quirúrgicos”, concluyó el autor principal, Robert Wood, PhD, quien desarrolló la fabricación emergente. “Estamos enfocados en algunas de las técnicas endoscópicas más desafiantes, donde la destreza de la herramienta y la retroalimentación de los sensores son de primera calidad y  pueden hacer la diferencia, potencialmente, entre el éxito y el fracaso”.