Asistencia hidráulica facilita procedimientos endoscópicos

Un novedoso sistema de control hidráulico para endoscopios podría suministrar apoyo y sensibilidad durante los procedimientos de cirugía mínimamente invasiva (CMI) y de biopsias.

Desarrollado por investigadores del Instituto Fraunhofer de Fabricación, Ingeniería y Automatización (IPA; Stuttgart, Alemania), los nuevos instrumentos hidráulicos están diseñados para sustituir a la transmisión mecánica tradicional, que se basa en un cable Bowden. Un tubo de plástico, que se llena con un fluido estéril, biocompatible, basado en aceite blanco se utiliza en lugar del cable de alambre. Para controlar los instrumentos conectados y orientar la punta del endoscopio, el cirujano manipula un cilindro hidráulico o músculo robótico que ejerce la presión necesaria para comprimir el fluido, empujándolo a través del tubo hidráulico sobre un segundo cilindro, montada sobre resortes.


La ventaja del sistema es su menor pérdida de fricción y una mayor fuerza de agarre de hasta 50 Newtons. Según los investigadores, la fuerza particular de tales instrumentos accionados hidráulicamente es la eficiencia con la que la energía puede ser transmitida a la punta distal, especialmente en el caso de tener que navegar por un camino en forma de serpiente en lugar de un recorrido de inserción en línea recta, como sucede a través del intestino delgado. Esto también permite el uso de líneas de alimentación más flexibles, con diámetros muy pequeños y un radio de flexión bajo.

Los investigadores están construyendo actualmente un instrumento endoscópico de accionamiento hidráulico con un diámetro exterior de no más de tres milímetros, lo que podría ser ideal para su uso en la cirugía endoscópica transluminal por orificios naturales (NOTES), durante las cuales el cirujano opera a través de una abertura natural del cuerpo, por lo que no se dejan cicatrices. El sistema, que el investigador le gusta comparar con los frenos hidráulicos en una bicicleta de bicicross, también ofrece la opción de conectar una bomba con el fin de generar la presión necesaria para diseccionar o eliminar áreas precisas de tejido.

“El movimiento de los cables en el interior del cable Bowden genera fricción y por lo tanto una pérdida de la fuerza. Sólo una pequeña proporción de la fuerza aplicada, llega en realidad a la punta del instrumento, por lo que es difícil para el cirujano el poder manipular el tejido con precisión”, dijo el ingeniero Timo Cuntz, del Grupo de Proyecto IPA para la automatización en Medicina y Biotecnología (PAMB). “Los instrumentos con transmisión de fuerza hidráulica han demostrado resultados prometedores en nuestras pruebas; les permiten al cirujano llevar a cabo movimientos mucho más finos”.

El mecanismo de control básico de un endoscopio, el cable Bowden, el cual es similar a un cable de freno de bicicletas, ha cambiado muy poco desde los primeros días de la endoscopia. El cable requiere una gran destreza y fuerza física cuando se quiere desviar la punta del endoscopio, al igual que sucede cuando se manipulan las tenazas miniaturas, las pinzas, o las tijeras en la CMI, que también son controlados mecánicamente.


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Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation