Dispositivo con accionamiento magnético mejora cirugía laparoscópica

Dos estudios recientes describen un método con actuación magnética local (LMA) que emplea engranajes coaxiales para facilitar la manipulación de tejidos durante los procedimientos de cirugía mínimamente invasiva (CMI).

Investigadores de la Universidad de Vanderbilt (Nashville, TN, EUA) desarrollaron una unidad de actuación LMA que consiste en un par de imanes cilíndricos, de un solo dipolo, magnetizados diametralmente y que funcionan como un sistema para engranajes, los cuales atraviesan la pared abdominal. En principio, una unidad es externa y se coloca en el abdomen del paciente y la segunda es una unidad interna lo suficientemente pequeña como para caber a través de los puertos de acceso utilizados en una CMI. Durante el procedimiento, la unidad interna es anclada de forma magnética al interior de la pared abdominal, mientras que la otra unidad proporciona la fuerza mecánica que acciona el dispositivo.

El imán de la unidad externa está unido al eje de un potente motor eléctrico que hace que este gire. El imán de la unidad interna también está unido a otro eje, pero este acciona una palanca de dos pulgadas. Cuando el motor eléctrico de la unidad externa hace girar su imán, se genera un campo magnético giratorio que fuerza al imán, que está unido al eje de la unidad interior y lo hace girar a la misma velocidad. Cuando se hace girar en cierta dirección, la palanca abre y cuando se hace girar en la dirección opuesta, la palanca cierra.

Para retraer un órgano, el cirujano introduce la unidad interna con unas pinzas laparoscópicas y la inserta a través de lugares específicos del cuerpo. Cuando la unidad interna está lo suficientemente cerca de la unidad externa, encaja con la posición respectiva de la superficie interna de la pared abdominal. El motor de la unidad externa se ajusta, bajando una palanca. Mediante el uso de instrumentos laparoscópicos estándar, el cirujano une un extremo de una línea a la punta de la palanca y el otro extremo a un clip o copilla de succión que se fija al órgano que debe ser removido. El motor eléctrico se mueve en reversa, con lo cual se retrae la palanca, tirando del órgano hacia la posición deseada.

El primer dispositivo para LMA que construyeron los investigadores para la prueba de funcionalidad se utilizó durante una resección hepática in vivo en un modelo porcino anestesiado. Los investigadores encontraron que cuando el grosor de la pared abdominal es de 2 cm, el retractor logra levantar más de diez veces su propio peso. Los investigadores concluyeron que la LMA puede permitir la transferencia de una cantidad mayor de energía mecánica que la que es posible mediante el uso de los motores propios de un instrumento laparoscópico. Los estudios fueron publicados en la edición de febrero de 2015 de la revista IEEE Transactions on Robotics y en la edición de marzo de 2015 de la revista ASME Journal of Medical Devices.

“Este dispositivo demuestra por primera vez que la energía mecánica controlable puede ser transferida a través de la pared abdominal mediante un enlace magnético inteligente para alimentar un instrumento robótico”, dijo el autor principal, el Profesor Asistente de Ingeniería Mecánica, Pietro Valdastri, MSc, PhD. “Además de la capacidad para entregar una gran cantidad de energía, el método de actuación magnética tiene algunas otras ventajas importantes: las unidades internas no contienen ningún componente electrónico costoso o delicado, así que se pueden esterilizar fácilmente y, si se fabrican a granel, podrían obtenerse a costos lo suficientemente bajos como para que sean desechables”.


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Vanderbilt University