MIT desarrolla robot médico para diagnosticar y tratar dolencias del intestino delgado

Un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha desarrollado un enteroscopio robótico diseñado para desplazarse por el intestino delgado y realizar diversas funciones, como capturar imágenes, suministrar medicamentos y obtener muestras. Esta innovación podría contribuir a mejorar el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades que afectan a este órgano del sistema digestivo, cuyo acceso resulta complicado.

Inspirado en la forma de desplazamiento y las características de la piel de las serpientes, el dispositivo incorpora un revestimiento de textura especial que le permite adherirse a la mucosa intestinal mientras avanza de manera gradual. Su diseño está adaptado a las dimensiones del intestino delgado, que supera los seis metros de longitud y tiene un diámetro de apenas 2.5 centímetros.

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Al igual que los endoscopios convencionales, este robot cuenta con instrumentos que permiten a los profesionales de la salud identificar posibles anomalías y realizar intervenciones para tratar distintas afecciones.

“Cuando evaluamos el intestino delgado, lo hacemos con fines diagnósticos o terapéuticos. Si encontramos un pequeño pólipo que necesita ser extirpado, este robot nos permite tomar una biopsia o extirparlo”, explica Giovanni Traverso, ingeniero en el MIT y gastroenterólogo en el Brigham and Women's Hospital.

Los detalles del estudio se han publicado este miércoles en la revista Science Robotics.

Diagnosticar a través del intestino  

Hasta ahora, la única manera de evaluar las complicaciones del intestino delgado -como el sangrado, las lesiones y las obstrucciones- era mediante una “enteroscopia de doble balón”, un proceso lento y laborioso en el que un profesional sanitario infla y desinfla alternativamente dos balones para impulsar un enteroscopio a través del intestino delgado.

El equipo del MIT quería diseñar un enteroscopio más fácil de controlar y que pudiera desplazarse más rápidamente por el intestino.

“El reto fundamental que estamos tratando de superar es cómo evaluar ese segmento de 6 a 7,5 metros del intestino delgado de una manera que pueda automatizarse más”, dice Traverso.

El nuevo robot tubular se desplaza por el estrecho intestino delgado mediante una estrategia de locomoción similar a la de la serpiente, que al deslizarse por el suelo, dirige su movimiento contrayendo primero los músculos de un lado del cuerpo y luego los del otro.

Para imitarlo, diseñaron actuadores multifuncionales que controlan el movimiento del robot. Cada actuador contiene cuatro cámaras que pueden inflarse en diferentes combinaciones, lo que provoca que el tubo se extienda o se doble en cualquier dirección.

“Al ajustar la cantidad de aire que entra en estas cámaras, se puede ajustar la dirección en la que se mueve el robot”, dice Traverso.

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Los segmentos de cabeza y cola del robot contienen globos de anclaje expandibles adicionales que se inflan y desinflan alternativamente, lo que ayuda al robot a avanzar. Además, estos segmentos están recubiertos con fundas especiales con un diseño inspirado en el kirigami (una variante del origami que consiste en cortar y doblar papel).

Mediante esta técnica, los investigadores crearon recubrimientos similares a las escamas de una serpiente, lo que proporciona al robot mayor tracción en el revestimiento resbaladizo del intestino.

Diagnóstico y tratamiento  

El sistema también incluye componentes electrónicos que permiten que la persona que opera el dispositivo pueda guiar el robot a través de puntos estrechos y esquinas cerradas. Además, el robot blando, que se conecta a sistemas externos con un cable, está diseñado para poder ingresar al cuerpo por la boca o el recto.

Una vez en el interior del aparato digestivo, el robot cuenta con una cámara para tomar imágenes, un pulverizador para la administración de fármacos y pinzas que pueden tomar biopsias de tejido o extirpar pólipos.

En estudios con animales, los investigadores demostraron que el robot podía recorrer aproximadamente dos metros a través del intestino delgado y también el correcto funcionamiento del pulverizador de fármacos, de las pinzas para tejidos y de la cámara. 

El equipo trabaja ahora en la mejora de los sistemas de navegación y en la evaluación de este método para otras aplicaciones en el intestino delgado.

“Esperamos poder seguir avanzando para, con el tiempo, desarrollar sistemas que ayuden a lograr una evaluación más automatizada del intestino delgado”, asegura Traverso. 

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KR

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