Sistema telerrobótico remoto permite a cirujanos tratar pacientes de ictus en tiempo real

Ingenieros del MIT han desarrollado un sistema telerrobótico para ayudar a cirujanos a tratar rápida y remotamente a pacientes sufriendo un ictus o aneurisma. Con un joystick modificado, cirujanos en un hospital pueden controlar un brazo robótico en otra ubicación para operar seguramente a un paciente durante una ventana crítica de tiempo que podría salvar la vida del paciente y preservar su función cerebral.

El sistema robótico, cuyo movimiento es controlado a través de imanes, está diseñado para asistir remotamente en intervención endovascular — un procedimiento realizado en situaciones de emergencia para tratar ictus causados por un coágulo de sangre. Tales intervenciones normalmente requieren que un cirujano guíe manualmente un alambre delgado al coágulo, donde puede limpiar físicamente el bloqueo o entregar fármacos para romperlo.

Una limitación de tales procedimientos es la accesibilidad: Los neurocirujanos vasculares a menudo están basados en grandes instituciones médicas difíciles de alcanzar para pacientes en áreas remotas, particularmente durante la «hora dorada» — el período crítico tras el inicio de un ictus, durante el cual el tratamiento debe administrarse para minimizar cualquier daño al cerebro.

El equipo del MIT visualiza que su sistema robótico podría instalarse en hospitales más pequeños y ser guiado remotamente por cirujanos entrenados en centros médicos mayores. El sistema incluye un brazo robótico de grado médico con un imán unido a su muñeca. Con un joystick e imaging en vivo, un operador puede ajustar la orientación del imán y manipular el brazo para guiar un alambre magnético suave y delgado a través de arterias y vasos.

Los investigadores demostraron el sistema en un «phantom», un modelo transparente con vasos replicando arterias complejas del cerebro. Con solo una hora de entrenamiento, neurocirujanos fueron capaces de controlar remotamente el brazo del robot para guiar un alambre a través de un laberinto de vasos para alcanzar ubicaciones objetivo en el modelo.

«Imaginamos, en lugar de transportar un paciente de un área rural a una gran ciudad, podrían ir a un hospital local donde enfermeras podrían configurar este sistema. Un neurocirujano en un gran centro médico podría ver imaging en vivo del paciente y usar el robot para operar en esa hora dorada. Ese es nuestro sueño futuro», dijo Xuanhe Zhao, profesor de ingeniería mecánica e ingeniería civil y ambiental en MIT.

Zhao y su equipo han publicado sus hallazgos en Science Robotics. El nuevo sistema del equipo se basa en trabajo de 2019, en el que demostraron guiar un hilo controlado magnéticamente a través de un modelo de silicona a tamaño real de los vasos sanguíneos del cerebro. Lo hicieron en ese momento usando un imán de mano, del tamaño de una lata de sopa, que manipulaban manualmente.

Desde entonces han fijado el imán al final de un brazo robótico de grado médico, que puede dirigirse usando una pequeña perilla de joystick en un ratón. Al inclinar el joystick, los investigadores pueden inclinar el imán en una orientación que un alambre magnético puede seguir. Botones en el ratón controlan un conjunto de drives lineales motorizados, que avanzan y retraen el alambre para hacerlo mover adelante y atrás.

El alambre es tan delgado y flexible como una guía neurovascular convencional, con una punta suave, magnéticamente responsiva que sigue y se dobla en la dirección de un campo magnético.

El sistema robótico fue probado en el Catheter Lab de MGH — un quirófano con equipamiento de imaging médico estándar usado en procedimientos endovasculares. Los investigadores instalaron el brazo robótico en el lab, junto con un modelo de silicona a tamaño real de vasos sanguíneos. Pusieron el joystick, junto con un monitor mostrando video en vivo del modelo, en una sala de control. Tras solo una hora de entrenamiento, neurocirujanos fueron capaces de operar exitosamente el sistema para guiar el alambre a través de vasos complejos difíciles de navegar con una guía manual.

El equipo también usó el sistema robótico para limpiar coágulos simulados en áreas difíciles de alcanzar en el modelo. Guiaron la guía a través de vasos, y alrededor de esquinas y giros pronunciados, para alcanzar regiones donde los investigadores simularon coágulos. Una vez guiaron el alambre al coágulo, los cirujanos procedieron con métodos endovasculares estándar para enhebrar un microcatéter a lo largo del alambre al sitio del coágulo. Retrajeron el alambre, dejando el catéter, que luego aplicaron para remover exitosamente el coágulo.

El equipo del MIT espera que el sistema teleoperado pueda ayudar a más pacientes a recibir tratamiento crítico a tiempo.

Para más información, contacte a Sarah McDonnell en This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; 617-253-8923.