Herramienta laparoscópica inteligente permite a los cirujanos "sentir" los tejidos durante una cirugía mínimamente invasiva

La cirugía mínimamente invasiva (CMI), también conocida como cirugía laparoscópica, tiene muchas ventajas. Usando instrumentos quirúrgicos especializados con ejes delgados y largos similares a tubos asociados con endoscopios y pinzas quirúrgicas, agujas y cizallas, la CMI permite la visualización y el acceso quirúrgico a los órganos objetivo a través de pequeñas incisiones. Requiere tiempos de recuperación más cortos que la "cirugía abierta" y, a menudo, implica menos dolor y cicatrización. No obstante, ofrece a los cirujanos un campo de visión limitado y ninguna capacidad de “sentir” las diferencias relativas y la rigidez de los tejidos durante la operación. Por lo tanto, las CMI están asociadas con el dilema de “pérdida del sentido del tacto” para los cirujanos. Ahora, los investigadores han desarrollado un método simple pero efectivo para la sensación táctil a pedido en cirugía mínimamente invasiva, superando la limitación clave de la incapacidad de los cirujanos para "sentir" los tejidos durante una operación.

Un equipo de investigadores de la NYU Abu Dhabi (Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos) probó con éxito la eficacia de su nueva herramienta, que utiliza sensores listos para usar integrados en una pinza laparoscópica. Los investigadores incorporaron un sistema de sensores disponibles comercialmente en instrumentos laparoscópicos comunes para desarrollar sus fórceps laparoscópicas inteligentes (SLF), un sistema que mide en tiempo real la fuerza de agarre y el ángulo del tejido agarrado usando un sensor de fuerza en la mandíbula de agarre y un sensor de ángulo en el mango.

Los datos se analizan mediante un microcontrolador y la información de agarre se muestra en un monitor. En función de los parámetros de deformación capturados por los dos sensores, esta herramienta inteligente le brinda al cirujano un índice de rigidez relativa del tejido además de la magnitud de la fuerza aplicada para ayudarlo a tomar decisiones durante la cirugía. Con este método, las herramientas quirúrgicas convencionales se pueden hacer inteligentes con funciones de retroalimentación táctil, bajo demanda y en configuración plug-and-play.

El prototipo se probó en el laboratorio con la ayuda de cirujanos utilizando diferentes tejidos blandos y duros, incluidas muestras caseras con rigidez conocida, muestras de carne de pollo cruda y cocida, así como muestras de ovejas de órganos digestivos, incluidos el estómago y el intestino. Los resultados mostraron que la herramienta desarrollada los ayudó significativamente a clasificar con precisión las diferentes muestras en función de su rigidez. Además, la herramienta desarrollada fue capaz de identificar bultos incrustados ocultos dentro de estas muestras, lo que demuestra la capacidad de ofrecer a los cirujanos información de retroalimentación táctil que incluye fuerzas de agarre, rigidez de órganos y presencia de bultos incrustados.

“Durante las cirugías abiertas, los cirujanos usan sus dedos para interactuar con los tejidos y órganos internos, brindándoles información táctil que conforma las decisiones quirúrgicas en tiempo real”, dijo Wael Othman, candidato a doctorado en Ingeniería Mecánica y primer autor del estudio. “Pero las cirugías abiertas tienen costos, incluida la necesidad de incisiones importantes y posibles consecuencias graves, como dolor, riesgo de infección y tiempos de recuperación prolongados. Nuestro método es emocionante porque les brinda a los cirujanos información táctil similar que, hasta ahora, no se ha tenido en las cirugías mínimamente invasivas”.

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NYU Abu Dabi