Sistema magnético robótico para ICP podría minimizar exposición de los médicos a radiación de rayos X

La intervención coronaria percutánea (ICP) consiste en introducir un cable guía a través de la arteria femoral grande, en la ingle o la arteria radial, en la muñeca y manipularlo con destreza hasta que llegue al vaso sanguíneo más grande del cuerpo, la aorta. Luego, se inyecta un agente de contraste en la aorta, donde se propaga a las arterias coronarias que alimentan el corazón. Luego se toman imágenes de rayos X para identificar cualquier bloqueo presente en estas arterias. Esta intervención requiere una gran cantidad de habilidad y aún así puede conducir a la perforación del vaso. También implica la exposición innecesaria del médico a la radiación por rayos X, ya que el procedimiento se lleva a cabo junto a la cama del paciente. Ahora, los investigadores han desarrollado un aparato robótico médico que utiliza un campo magnético externo para controlar con precisión y de forma remota los cables guía a través de vasos sanguíneos diminutos y tortuosos. El aparato también podría minimizar la exposición de los médicos a la radiación de rayos X mientras buscan y tratan vasos sanguíneos estrechos o bloqueados.

El sistema, desarrollado por un equipo multidisciplinario de ingenieros de robótica y sistemas electrónicos, que trabajan con cardiólogos y científicos de materiales, dirigidos por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk (DGIST, Daegu, Corea), implica el control de forma remota de un cable guía microrobótico dirigible magnéticamente mediante la aplicación de un campo magnético externo controlable. El campo es generado por un 'sistema de activación electromagnético' hecho de ocho electroimanes dispuestos en una configuración hemisférica debajo de una cama quirúrgica. El paciente debe colocarse en la cama, con el cable guía insertado en una arteria y guiado de forma remota cambiando el campo magnético. La guía está hecha de un tubo de silicona biocompatible que puede moverse a través de los vasos sanguíneos con muy poca fricción en la superficie. La punta del tubo microrobótico encapsula un imán permanente de neodimio-hierro-boro y compuestos magnéticos duros para la dirección magnética.

Los investigadores primero probaron el sistema utilizando modelos de vasos sanguíneos impresos en 2D y 3D. Luego lo probaron en cerdos anestesiados, logrando controlar de forma remota los cables guía a través de pequeñas y tortuosas arterias en la pelvis, los riñones y el corazón. Todavía se requieren más pruebas y mejoras, pero los investigadores ya están planeando modificar aún más su aparato para que también pueda apuntar a los vasos del sistema nervioso y los pulmones.

“Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo, y es muy importante poder diagnosticar y tratar estas enfermedades de la manera menos invasiva posible”, dijo el ingeniero de robótica de DGIST, Hongsoo Choi. “Nuestro sistema de intervención microrobótico controlable electromagnéticamente (ECMIS) propuesto, podría reducir la exposición a la radiación de los médicos al permitirles realizar el procedimiento de forma remota en una cabina de control blindada de rayos X utilizando campos magnéticos de baja potencia. Tampoco requiere el alto nivel de capacitación necesario para realizar ICP convencionales”.

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