{"id":14985,"date":"2020-06-30T14:44:19","date_gmt":"2020-06-30T14:44:19","guid":{"rendered":"https:\/\/magisterneurociencia.uv.cl\/?p=14985"},"modified":"2020-06-30T14:47:24","modified_gmt":"2020-06-30T14:47:24","slug":"neuronews-serpientes-robot-podrian-usarse-para-operar-en-el-cerebro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/magisterneurociencia.uv.cl\/?p=14985","title":{"rendered":"Neuronews: Serpientes robot podr\u00edan usarse para operar en el cerebro"},"content":{"rendered":"
Neuronews: Serpientes robot podr\u00edan usarse para operar en el cerebro<\/strong><\/h6>Por Mateo Barr\u00eda Urenda \/CINV.<\/em><\/strong>
\"\"La propuesta del equipo de Yonhoo Kim publicada en agosto de 2019 en la revista\u00a0Science Robotics<\/em>\u00a0es un dise\u00f1o peculiar. Aunque est\u00e1 pensado para navegar por los vasos sangu\u00edneos del cerebro, no tiene mente propia, y a pesar de moverse como serpiente, no tiene m\u00fasculos. En cambio, su acercamiento al problema fue la s\u00edntesis de un material flexible, suave, alargado, lo suficientemente peque\u00f1o para navegar por vasos sangu\u00edneos, y que a la vez tiene una punta magn\u00e9tica que puede ser controlada a distancia por un m\u00e9dico, usando campos magn\u00e9ticos como los que genera un im\u00e1n.


El principal problema para el que est\u00e1n dise\u00f1ados es el tratamiento de vasos sangu\u00edneos con aneurismas, protuberancias con forma de globo que se pueden formar en nuestros vasos sangu\u00edneos. Debido al estiramiento que se produce, estos pueden f\u00e1cilmente reventar, causando hemorragias, las cuales pueden ser letales si se producen en algunas \u00e1reas del cerebro. A causa de esto es importante tratar aneurismas cuando se presentan, sin embargo la misma fragilidad que los hace un peligro adem\u00e1s dificulta operarlos. Su tratamiento es doblemente dif\u00edcil en el cerebro, ya que pueden estar en zonas remotas donde es preferible no intervenir los alrededores. El cerebro no es un lugar donde uno pueda simplemente escarbar hasta llegar al problema.

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Para el equipo, estas demostraciones son solo el comienzo. En una entrevista con Discover Magazine, Kim menciona otras ventajas del m\u00e9todo en comparaci\u00f3n con los alambres gu\u00eda. El poder manejar esta herramienta a distancia permite al m\u00e9dico trabajar lejos de las m\u00e1quinas de visualizaci\u00f3n, que aunque seguras al nivel de exposici\u00f3n que tiene un paciente, pueden ser da\u00f1inas si se est\u00e1 presente a menudo (la raz\u00f3n por la que los doctores salen de la sala durante una radiograf\u00eda). Esta separaci\u00f3n se puede llevar incluso m\u00e1s lejos, lo que permitir\u00eda la operaci\u00f3n por medio de Internet. Cuando se trata de aneurismas cerebrales, cada segundo cuenta, y el autor cree que este m\u00e9todo permitir\u00eda operar en hospitales peque\u00f1os al conectar la m\u00e1quina a un experto que el hospital quiz\u00e1 no tenga disponible, en lugar de esperar un traslado o que un especialista ocupado se libere.<\/h6>

La s\u00edntesis de estas peque\u00f1as serpientes (a las que los investigadores asignaron el nombre de \u00abrobots ferromagn\u00e9ticos suaves continuos\u00bb) fue todo un desaf\u00edo para el equipo. Lograr un material con la suavidad y el control necesario para no reventar aneurismas no fue trivial. Tras arduos estudios para caracterizar materiales magn\u00e9ticos, pudieron determinar la cantidad exacta de material que es necesario para permitir que el robot se pueda mover sin perder la flexibilidad y suavidad de su otro componente, una silicona. Teniendo estos datos, prepararon una \u00abtinta\u00bb de peque\u00f1as part\u00edculas de dimeticona, una silicona usada en b\u00e1lsamos para el cabello, y un 20% de imanes de neodimio, un im\u00e1n usado en la fabricaci\u00f3n de muchos discos duros, aud\u00edfonos y motores el\u00e9ctricos. Esta tinta se puede \u00abimprimir\u00bb (como una impresora 3D, as\u00ed como una pasta saliendo de un tubo) o moldear para formar un robot tan largo como sea necesario. Entre las ventajas de usar una silicona como material principal est\u00e1 que no es t\u00f3xica y que al cubrir las part\u00edculas magn\u00e9ticas tambi\u00e9n evita que estas tengan efectos nocivos en el cuerpo, debido a que materiales en base a hierro por s\u00ed solos son altamente corrosivos. Finalmente, el robot es cubierto en una capa de hidrogel, un pol\u00edmero (como la celulosa o los pl\u00e1sticos) que se caracteriza por retener agua y tener muchas aplicaciones biom\u00e9dicas. Esta capa de hidrogel se encarga de disminuir el roce con la sangre y as\u00ed permite el impulso del robot con m\u00ednimo esfuerzo.<\/h6>

Estos robots, que tienen un di\u00e1metro de 0,6 mil\u00edmetros, se sometieron a diversas pruebas de movilidad. En ellas se ve como el robot explora un modelo que replica (a escala real, con arterias de 2.5 a 3.5 mil\u00edmetros) el c\u00edrculo arterial cerebral junto a el \u00e1rea que lo rodea, con m\u00faltiples aneurismas agregados. En \u00e9l demuestran c\u00f3mo el movimiento por medio de imanes permite navegar sin dificultades por el modelo, visitando los aneurismas sin tocarlos y sin riesgo de reventarlos. Este movimiento es lo que los investigadores se\u00f1alan es clave para reemplazar t\u00e9cnicas actuales de intervenci\u00f3n quir\u00fargica en las que se usa un alambre de gu\u00eda con una punta previamente doblada, la cual se orienta manualmente para alinear con los giros y vueltas de los vasos sangu\u00edneos, antes de ser empujada m\u00e1s adentro. Estos alambres est\u00e1n hechos de materiales que permitan ver el avance sin abrir la zona operada (cerebro, coraz\u00f3n, pulmones) a trav\u00e9s de fluoroscopia, una t\u00e9cnica para obtener im\u00e1genes en tiempo real usando rayos X. La peque\u00f1a serpiente robot, en cambio, se controla de manera precisa a modo de no topar con nada, sin l\u00edmite en cu\u00e1n lejos puede llegar. Adem\u00e1s, los imanes que lo componen tienen una proporci\u00f3n adecuada para ser vista por medio de rayos X, por lo que es compatible con los mismos m\u00e9todos de imagen usados actualmente para manejar los alambres gu\u00eda, permitiendo mantener visibilidad dentro del cuerpo sin intervenir quir\u00fargicamente.<\/h6>

Operaci\u00f3n por medio de Internet<\/strong><\/h6>
Para el equipo, estas demostraciones son solo el comienzo. En una entrevista con\u00a0Discover Magazine<\/em>, Kim menciona otras ventajas del m\u00e9todo en comparaci\u00f3n con los alambres gu\u00eda. El poder manejar esta herramienta a distancia permite al m\u00e9dico trabajar lejos de las m\u00e1quinas de visualizaci\u00f3n, que aunque seguras al nivel de exposici\u00f3n que tiene un paciente, pueden ser da\u00f1inas si se est\u00e1 presente a menudo (la raz\u00f3n por la que los doctores salen de la sala durante una radiograf\u00eda). Esta separaci\u00f3n se puede llevar incluso m\u00e1s lejos, lo que permitir\u00eda la operaci\u00f3n por medio de Internet. Cuando se trata de aneurismas cerebrales, cada segundo cuenta, y el autor cree que este m\u00e9todo permitir\u00eda operar en hospitales peque\u00f1os al conectar la m\u00e1quina a un experto que el hospital quiz\u00e1 no tenga disponible, en lugar de esperar un traslado o que un especialista ocupado se libere. Esta no es la \u00fanica mejora que tienen planeada para el peque\u00f1o robot. En el mismo art\u00edculo se detalla como tambi\u00e9n pudieron equiparlo con un l\u00e1ser y activarlo dentro de los modelos de prueba, sin sacrificar el control y tama\u00f1o del robot. Este l\u00e1ser podr\u00eda utilizarse para cortar obstrucciones y evitar infartos, y debido a la simpleza del robot seguro tambi\u00e9n son posibles otras modificaciones.<\/h6>

Estos robots est\u00e1n algo lejos de ser usados en el d\u00eda a d\u00eda, pues a\u00fan no han pasado por pruebas de toxicidad rigurosas ni se han usado en material vivo. Sin embargo, los autores fueron muy precavidos al elegir los materiales y m\u00e9todos, y tienen confianza que pronto podr\u00e1n usarse en ambientes m\u00e9dicos. Y aunque aclaran que esta serpiente est\u00e1 muy lejos de ser un robot aut\u00f3nomo (como quiz\u00e1s algunos imaginaron al leer el t\u00edtulo) e insisten en que la responsabilidad sobre la salud del paciente recae en los doctores que manejan estas herramientas, recalcan que el magnetismo permite una separaci\u00f3n entre los procesos de miniaturizaci\u00f3n y control de movimiento del robot. El \u00abcerebro\u00bb del robot no est\u00e1 en su cuerpo, si no en quien (o qu\u00e9) controla los imanes, por lo que lo \u00fanico que limita la autonom\u00eda de estos robots es el desarrollo de un buen programa que los maneje, quiz\u00e1 por medio de inteligencia artificial. De pronto, no es dif\u00edcil imaginar un futuro en que para evitar un infarto solo tengamos que ir a una limpieza rutinaria de nuestro sistema circulatorio, llevada a cabo por peque\u00f1as serpientes con rayos l\u00e1ser, movi\u00e9ndose por su cuenta en nuestro cuerpo. Un futuro prometedor, a pesar de que a muchos nos d\u00e9 escalofr\u00edos.


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V\u00ednculo al archivo original.\u00a0Ferromagnetic soft continuum robots<\/em>:\u00a0https:\/\/robotics.sciencemag.org\/content\/4\/33\/eaax7329<\/a><\/p>

Art\u00edculo publicado en El Mostrador en virtud del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valpara\u00edso.<\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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