Diseñan endoscopio controlado por RM para visualizar sistema digestivo

Los endoscopios, cámaras o fibras ópticas pequeñas que están unidas a un tubo flexible diseñado para investigar el interior del cuerpo –pueden ser peligrosamente invasivos. Los procedimientos médicos con frecuencia requieren medicamentos sedantes y algún tiempo de recuperación. Los investigadores ahora están desarrollando una cápsula endoscópica que pueda viajar a través del tracto digestivo para identificar problemas independientemente de cualquier aditamento.

Según el Dr. Gabor Kosa de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Tel Aviv (TAU), el estudio fue inspirado por una cápsula endoscópica diseñada para el uso en el intestino delgado. Pero a diferencia de la cápsula existente, que viaja al azar y toma fotografías cada medio segundo para darles a los médicos una vista de los intestinos, las nuevas cápsulas inalámbricas usarán el campo magnético de un escáner de resonancia magnética (RM) y las señales electrónicas manipuladas por aquellos que operan la cápsula para forjar una trayectoria más precisa y deliberada.

Es una manera menos invasiva y más exacta para que los médicos logren una mirada crucial en el tracto digestivo, donde se pueden esconder tumores o heridas difíciles de diagnosticar, o permitir tratamientos como biopsias o aplicación local de medicamentos. La tecnología, que fue reportada, en-línea, el 28 de Octubre de 2011 en la revista Biomedical Microdevices, fue desarrollada en colaboración con el Dr. Peter Jakab, un ingeniero del laboratorio de planeación quirúrgica del Hospital Brigham y de Mujeres (Boston, MA, EUA; www.brighamandwomens.org), afiliado con la Escuela Médica Harvard (Boston, MA, EUA).

Lo que hace único a este endoscopio es su capacidad de investigar activamente el tracto digestivo bajo la dirección de un médico. Para lograr esto, el dispositivo se basa en el campo magnético del equipo de RM como una “fuerza conductora”, dijo el Dr. Kosa. “Una RM tiene un campo magnético constante muy grande”, explicó. “La cápsula necesita navegar de acuerdo con este campo, como el velero con el viento”.

Para ayudar a las cápsulas a “nadar” con el poder magnético, los investigadores les han dado “colas,” una combinación de hilos de cobre y polímero flexible. El campo magnético genera una vibración en la cola, que permite el movimiento y la electrónica y los microsensores integrados en la cápsula le permiten al operador manipular el campo magnético que guía el movimiento del dispositivo. El uso del cobre, un material no ferromagnético, evita otras dificultades diagnósticas de la RM, añadió el Dr. Kosa. Mientras que la mayoría de los imanes interfieren con la RM obscureciendo la imagen, el cobre aparece solo como una mancha menor en una película por lo demás nítida.

La capacidad de dirigir la cápsula, según el Dr. Kosa, no solamente lleva a capacidades mejores de diagnóstico, sino que los pacientes experimentarán procedimientos menos invasivos en una fracción de tiempo. En el laboratorio del Hospital Brigham y de Mujeres, el Dr. Kosa y sus investigadores asociados han evaluado el mecanismo de dirección de la cápsula en un acuario dentro de la RM. Los resultados han demostrado que la cápsula puede ser operada, efectivamente, usando un campo magnético. En el siguiente paso, los investigadores esperan el desarrollo adicional de las funciones endoscópicas y de señalización de la cápsula.

De acuerdo con el Dr. Kosa, un nuevo miembro de la facultad en la TAU, este proyecto es parte de un futuro brillante para el campo de la microrobótica. En la universidad, su laboratorio nuevo de investigación, llamado RBM2S, se enfoca en microsistemas y robótica para aplicaciones biomédicas y un laboratorio educativo de ingeniería robótica (ERL) enseñará a los futuros expertos en robótica que estudian en la Escuela de Ingeniería Mecánica de TAU.

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Tel Aviv University

Brigham and Women’s Hospital