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BIOTECNOLOGÍA

El interior del cuerpo humano: la última frontera para los robots autónomos

El catéter robótico autónomo desarrollado por los bioingenieros del Boston Children's Hospital.
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El catéter robótico autónomo desarrollado por los bioingenieros del Boston Children's Hospital. (Foto: Harvard Medical School)
sábado 27 de abril de 2019, 09:27h
Un equipo de científicos acaba de desarrollar un catéter robótico capaz de moverse y operar desde el interior del corazón sin intervención humana.

Los vehículos autónomos están de moda. Esta misma semana, Elon Musk presentaba a sus potenciales inversores un nuevo chip con el que espera que sus autos pasen a un nuevo nivel y, por fin, puedan conducir por cualquier carretera sin intervención humana.

Un equipo de bioingenieros del Children's Hospital de Boston ha decidido llevar el sueño de Musk a un nuevo nivel: pequeño, mucho más pequeño. Tanto como para que el 'vehículo' en cuestión pueda transitar por las intrincadas autopistas de nuestro organismo.

En un artículo publicado esta semana en Science Robotics, este grupo de científicos ha anunciado el desarrollo exitoso de un nuevo catéter robótico -el primero de su clase- capaz de moverse de forma autónoma dentro del corazón, gracias a un sensor óptico que utiliza inteligencia artificial y algoritmos de procesamiento para transitar por la anatomía cardíaca.

Los cirujanos llevan utilizando robots operados por palancas de mando o a través del magnetismo desde hace más de una década. Sin embargo, tal y como señala el investigador principal del trabajo Pierre Dupont, esta es la primera ocasión en que el minúsculo equivalente de un vehículo no tripulado navega hacia el destino deseado dentro del cuerpo.

Para demostrar la eficacia de su prototipo, el equipo de Dupont llevó a cabo un procedimiento muy exigente desde el punto de vista técnico, conocido como cierre de fuga aórtica paravalvular, que repara las válvulas cardíacas de reemplazo que han comenzado a fallar. Una vez el catéter robótico alcanzó la ubicación de la fuga, un cirujano experimentado tomó el control e insertó un tapón para cerrar la fuga.

Diagrama del funcionamiento del catéter robótico / Boston Children’s Hospital

En ensayos repetidos, el catéter robótico navegó con éxito a las fugas de las válvulas cardíacas en aproximadamente la misma cantidad de tiempo que el cirujano, que utilizaba una herramienta manual o un robot controlado por un joystick. "El tiempo de navegación fue estadísticamente equivalente para todos, lo que creemos que es bastante impresionante, dado que estás dentro del corazón palpitante lleno de sangre y tratas de alcanzar un objetivo a escala milimétrica en una válvula específica", explica Dupont.

La técnica tras este sorprendente avance se denomina "seguimiento de la pared". Gracias a ella, el sensor óptico táctil del catéter robótico muestrea su entorno a intervalos regulares, de forma análoga a las antenas de insectos o los bigotes de los roedores. El sensor indica al catéter si contacta con la sangre, la pared del corazón o una válvula -a través de imágenes de una cámara montada en la punta- y cuánta presión ejerce.

De esta manera, el catéter robótico puede avanzar por sí mismo desde la base del corazón, a lo largo de la pared del ventrículo izquierdo y alrededor de la válvula con fugas hasta que alcanza la ubicación deseada sin intervención humana.

Las posibilidades de esta incipiente tecnología, que aún no llega a la escala nanométrica, son inmensas. En un futuro no muy lejano podrán utilizarse estas diminutas máquinas para mapear y operar no solo en el corazón sino en cualquier otro órgano del cuerpo. Llegados a un punto, incluso podrían ayudar en operaciones en lugares del mundo que carecen de cirujanos altamente experimentados.

Además, gracias al código abierto de los algoritmos que emplean, cuantas más de estas máquinas se utilicen más fiables serán los datos recabados, cuya puesta en común perfeccionará cada vez más el rendimiento, como ya sucede con los coches Tesla.

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