La lista de posibles aplicaciones de los robots en miniatura en el ámbito médico es larga y ya se han probado en diferentes escenarios, desde la escala nanométrica hasta la centimétrica. Sin embargo, es cierto que los pequeños ayudantes disponibles hoy en día presentan varios límites. Por ejemplo, en la microcirugía endoscópica, los instrumentos necesarios son a menudo demasiado pesados para que un robot de un solo milímetro los pueda transportar hasta su destino.
Otro problema habitual es que los robots a menudo tienen que desplazarse arrastrándose y las superficies de numerosas estructuras corporales están cubiertas de moco sobre el que los robots resbalan y no pueden moverse. En este sentido, el equipo dirigido por Tian Qiu en el DKFZ de Dresde ha desarrollado una solución para ambos problemas, el TrainBot que conecta varios robots individuales a escala milimétrica.
Estas unidades están equipadas con pies antideslizantes mejorados y son capaces de transportar un instrumento endoscópico sin peligro. En cuanto a su funcionamiento, es inalámbrico, ya que un campo magnético giratorio controla simultáneamente las unidades individuales. El control magnético permite movimientos en un plano con el control de rotación y el sistema de accionamiento y control externo está diseñado para distancias a escala del cuerpo humano.
Los investigadores de la DKFZ de Dresde ya han utilizado su convoy robótico de tres unidades TrainBot para simular una intervención quirúrgica. En el caso del cáncer de las vías biliares, a menudo el conducto biliar se obstruye y provoca un reflujo de bilis, lo que supone una situación muy peligrosa para los afectados.
"Después de los prometedores resultados con los TrainBots en el modelo de órgano, somos optimistas de que podremos desarrollar equipos de robots en miniatura para futuras tareas en la cirugía endoscópica”
Según explican los expertos, la obstrucción debe abrirse tras un diagnóstico endoscópico, y, para ello, se introduce un endoscopio flexible por la boca hasta el intestino delgado y, desde allí, hasta el conducto biliar. Una de las mayores dificultades en este caso es que el endoscopio tiene que sortear el ángulo agudo que va desde el intestino delgado hasta el conducto biliar. “Aquí es donde el convoy de robots flexibles puede demostrar sus puntos fuertes”, afirma el líder del proyecto Tian Qiu.
El equipo de investigadores demostró finalmente el funcionamiento de esta tecnología utilizando órganos extraídos de un cerdo. El convoy de robots pudo maniobrar un instrumento endoscópico para la ablación eléctrica de tejido en el conducto biliar. Una vez que la punta del electrodo de alambre llegó al lugar, se aplicó voltaje eléctrico y se eliminó gradualmente el bloqueo del tejido mediante electricidad, un procedimiento conocido como “electrocauterización”. El electrodo de alambre utilizado tenía 25 cm de largo y era tres veces y media más pesado que una unidad TrainBot.
“Después, por ejemplo, otro convoy TrainBot puede traer un catéter para el drenaje de fluidos o la administración de medicamentos. Después de los prometedores resultados con los TrainBots en el modelo de órgano, somos optimistas de que podremos desarrollar equipos de robots en miniatura para futuras tareas en la cirugía endoscópica”, concluye Moonkwang Jeong.