Herramientas quirúrgicas con sensores inteligentes transforman cirugía y terapia cardíaca

Muchas cirugías mínimamente invasivas dependen de catéteres insertados a través de pequeñas incisiones para realizar mediciones diagnósticas e intervenciones terapéuticas. Los médicos, por ejemplo, usan este enfoque basado en catéteres para mapear y tratar latidos irregulares (arritmias) a menudo localizando y eliminando o ablando el tejido cardíaco causante.

Limitaciones de catéteres actuales

Aunque ampliamente usados, el enfoque actual basado en catéteres tiene inconvenientes. La rigidez de los dispositivos actuales significa que no se adaptan bien a tejidos biológicos blandos, afectando el mapeo de alta fidelidad de señales electrofisiológicas de un órgano. Los dispositivos actuales contactan solo una pequeña parte de un órgano a la vez, requiriendo mover constantemente la sonda, alargando procedimientos. Los sistemas de catéteres actuales también son limitados en número de funciones, requiriendo múltiples catéteres en un solo procedimiento de ablación.

Además, procedimientos largos —para localizar y ablar tejidos causantes de arritmias— arriesgan exponer a paciente y médico a rayos X potencialmente dañinos, ya que los médicos dependen de imágenes de rayos X durante la cirugía para guiar catéteres. Para abordar estos problemas, investigadores desarrollaron una nueva clase de instrumentos médicos equipados con un sistema avanzado de electrónica blanda que podría mejorar drásticamente diagnósticos y tratamientos de diversas enfermedades y condiciones cardíacas.

Nuevo sistema: catéter balón con electrónica conformable

Los investigadores aplicaron matrices elásticas y flexibles de sensores electrodos y actuadores, junto con sensores de temperatura y presión, a un sistema de catéter balón usado a menudo en cirugías mínimamente invasivas o ablaciones para tratar condiciones como arritmias cardíacas.

El nuevo sistema, que se adapta mejor a tejidos blandos del cuerpo que dispositivos actuales, puede realizar variedad de funciones incluyendo: mediciones simultáneas in vivo de temperatura, fuerza de contacto y parámetros electrofisiológicos; capacidad de personalizar funciones diagnósticas y terapéuticas; y retroalimentación en tiempo real. También puede reducir drásticamente la duración de procedimientos de ablación invasivos y exposición de pacientes y médicos a radiación de rayos X.

La nueva clase de instrumentos permitirá a médicos adquirir un rico conjunto de información electrofisiológica y completar cirugías en menos tiempo con un solo sistema de catéter instrumentado. Al equipar un catéter balón con componentes electrónicos avanzados conformes a órganos, sensores y actuadores, los investigadores superaron las fallas de sistemas actuales.