Pequeña impresora 3D reconstruye tejidos durante la cirugía de cuerdas vocales

La rigidez de las cuerdas vocales es una complicación frecuente después de la cirugía de cuerdas vocales, que afecta al habla y a la recuperación de los pacientes. Los hidrogeles pueden ayudar a reducir este riesgo al favorecer la cicatrización de los tejidos, pero su aplicación precisa en la zona quirúrgica resulta extremadamente compleja. Ahora, una nueva solución aborda esta necesidad no cubierta: un dispositivo robótico blando en miniatura, capaz de imprimir en 3D y depositar hidrogeles directamente sobre las cuerdas vocales durante la cirugía.

Esta tecnología fue desarrollada por un equipo de la Universidad McGill (Montreal, Quebec, Canadá) en colaboración con cirujanos, y publicada en la revista Device. Su objetivo era crear un sistema lo suficientemente pequeño y flexible como para integrarse en los flujos de trabajo quirúrgicos existentes, manteniendo la precisión de impresión en el espacio reducido de la garganta. El dispositivo está diseñado para administrar hidrogeles con una precisión sin precedentes.

Su cabezal de impresión mide tan solo 2,7 mm, lo que la convierte en la bioimpresora más pequeña conocida hasta la fecha y lo suficientemente diminuto como para pasar a través de un laringoscopio durante la cirugía de cuerdas vocales. Inspirado en el movimiento de la trompa de un elefante, el cabezal está compuesto por una “trompa” robótica flexible controlada mediante cables similares a tendones conectados a un módulo montado en un microscopio quirúrgico. El dispositivo deposita hidrogel a base de ácido hialurónico en líneas de 1,2 mm y mantiene movimientos suaves y repetibles dentro de un rango de trabajo de 20 mm.

Para evaluar las capacidades del dispositivo, el equipo demostró el “dibujo” manual de formas como espirales, corazones y letras sobre superficies planas, mostrando la precisión en la entrega del hidrogel. Posteriormente, utilizaron el sistema en cuerdas vocales simuladas empleadas en entrenamiento quirúrgico. La bioimpresora logró reconstruir con precisión defectos tisulares —incluidas cavidades dejadas tras la extirpación de lesiones e incluso la reconstrucción completa de una cuerda vocal—, lo que pone de manifiesto su potencial para reducir la fibrosis y preservar la función vocal.

Actualmente, el equipo está desarrollando sistemas de control semiautónomos que complementen la operación manual, con planes de avanzar hacia pruebas en animales y, eventualmente, ensayos clínicos en humanos. Estas medidas tienen como objetivo evaluar la precisión, la facilidad de uso y la eficacia de la bioimpresora para mejorar los resultados de los pacientes.

"Nuestro dispositivo está diseñado no solo para ofrecer precisión y calidad de impresión, sino también para facilitar su uso por parte del cirujano", afirmó Swen Groen, primer autor e ingeniero biomédico de la Universidad McGill. "Su diseño compacto y flexible se integra con los flujos de trabajo quirúrgicos estándar y proporciona control manual en tiempo real en un entorno de trabajo restringido".

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Universidad McGill