Cápsula inalámbrica restablece sentido del tacto de los cirujanos

Una cápsula pequeña inalámbrica ayuda a restablecer el sentido del tacto que los cirujanos están perdiendo cuando cambian cada vez más de cirugía abierta a cirugía mínimamente invasiva (CMI).

Un equipo de ingenieros y médicos de la Universidad Vanderbilt (Nashville, TN, EUA) diseñó una sonda de palpación inalámbrica (SPI) equipada con un sensor de presión que se ajusta a través de los puertos usados en la cirugía laparoscópica. Desplegada a través de una incisión de trocar y controlada directamente por el cirujano, la SPI es presionada contra el tejido blanco. Los datos del sensor son usados para crear un mapa de distribución de rigidez volumétrica, que luego puede usarse para guiar la resección del tejido y minimizar la pérdida del tejido sano. El mapa puede revelar la localización de tumores, arterias, y otras estructuras importantes que las cámaras no pueden ver porque están cubiertas por una capa de tejido sano.

La cápsula de palpación, que es de solo 1,5 cm de ancho y 6 cm de largo, contiene un sensor de presión, un acelerómetro, un transmisor inalámbrico, un sensor de campo magnético, y una batería pequeña. El sensor de presión registra qué tan duro es que la punta de la cápsula está siendo presionada contra su blanco; el acelerómetro registra sus movimientos. La SPI se usa con un imán externo fijo y su posición es rastreada precisamente midiendo la potencia y la dirección que el campo magnético experimenta. El transmisor inalámbrico envía toda esta información a una antena externa conectada a un computador que usa los datos para extraer el mapa de la rigidez del tejido.

En las pruebas de escritorio con tejido simulado por gel de silicona, los investigadores reportaron que la cápsula puede medir la rigidez local del tejido con un error relativo de menos de 5%; en pruebas en animales grandes, lograron un error relativo de 8%. El objetivo final es lograr un nivel de resolución comparable a mayor que el toque humano. Una posibilidad sugerida es usar los datos de la SPI con un guante háptico comercialmente disponible que le permitiría al cirujano sentir la presión que la capsula está ejerciendo y cómo el tejido está respondiendo casi como si los estuvieran tocando directamente. El sistema está descrito en un artículo publicado en la edición del 21 de Agosto de 2013, de la revista IEEE Transactions on Biomedical Engineering.

“Debido a que la palpación es tan importante para los cirujanos, ha habido varios intentos previos para construir instrumentos que puedan proporcionarlo”, dijo el autor principal Pietro Valdastri, PhD, un profesor asistente de ingeniería mecánica y medicina. “Nuestro método es mucho más simple porque no está unido a un eje rígido como los instrumentos anteriores y no fuerzan al cirujano a hacer una incisión adicional en el paciente para usarlo”.

“La esperanza detrás de algo como esta cápsula es que el cirujano podrá colocarlo dentro del cuerpo a través de una incisión existente y lo dejará en una posición donde pueda ser asido fácilmente y usado para “mapear” la rigidez o la densidad del tejido cuando sea necesario, como lo palparían con la mano en la cirugía abierta”, dijo el coautor S. Duke Herrell, MD, un profesor asociado de cirugía urológica de la Escuela de Medicina de la Universidad Vanderbilt.

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Vanderbilt University