Tecnología de detección de presión inspirada en la naturaleza transforma las cirugías laparoscópicas
Actualizado el 23 Aug 2023
Se sabe que los sensores de presión convencionales sufren problemas de precisión, ya que a menudo proporcionan lecturas inconsistentes cuando se aplica la misma presión repetidamente y pasan por alto cambios sutiles en la presión. Estos problemas pueden provocar errores importantes, y los materiales típicamente rígidos y mecánicamente inflexibles utilizados en estos sensores agravan aún más el problema. Para abordar estos desafíos, los investigadores han creado un innovador sensor de presión aeroelástico. Esta nueva tecnología tiene aplicaciones prometedoras en cirugías mínimamente invasivas y sensores implantables, abordando específicamente los problemas con los sensores de presión existentes.
El novedoso sensor de presión aeroelástico, llamado 'eAir', desarrollado por investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS, Singapur) tiene como objetivo mejorar la precisión y la confiabilidad en todas las aplicaciones médicas. Este innovador sensor tiene el potencial de revolucionar las cirugías laparoscópicas al proporcionar a los cirujanos retroalimentación táctil, lo que permite una manipulación más precisa de los tejidos del paciente. También puede proporcionar una forma más suave de controlar la presión intracraneal (PIC), una métrica de salud clave para personas con trastornos neurológicos. La inspiración para este novedoso sensor provino del "efecto hoja de loto", un fascinante fenómeno natural en el que las gotas de agua se deslizan fácilmente de la superficie de una hoja de loto debido a sus minúsculas estructuras repelentes al agua. Imitando este efecto, el equipo de NUS diseñó un sensor de presión para elevar sustancialmente el rendimiento de detección.
El sensor funciona de manera muy similar a un 'medidor de capacidad' miniaturizado, capaz de detectar incluso los cambios de presión más leves, replicando la sensibilidad de una hoja de loto al suave toque de una gota de agua. El sensor eAir emplea un innovador diseño de "resorte de aire", que contiene una capa de aire atrapada que forma una interfaz aire-líquido cuando entra en contacto con el líquido del sensor. A medida que aumenta la presión externa, esta capa de aire se comprime y un tratamiento superficial especial permite el movimiento sin fricción de la interfaz dentro del sensor. Este movimiento desencadena un cambio en las señales eléctricas que refleja con precisión la presión aplicada. Al adaptar ingeniosamente las características naturales de repelencia al agua de la hoja de loto, los investigadores han creado una herramienta de detección de presión simple pero sofisticada.
Los dispositivos eAir se pueden fabricar en un tamaño de sólo unos pocos milímetros, similar a los sensores de presión existentes, lo que da lugar a aplicaciones extensas e interesantes. En las cirugías laparoscópicas, donde la retroalimentación táctil precisa es crucial, la incorporación de sensores eAir podría significar cirugías más seguras, mejorando así la recuperación y los resultados del paciente. Además, eAir podría revolucionar la monitorización de la presión intracraneal y afectar la salud del cerebro en general. Al proporcionar un método menos intrusivo, la tecnología podría mejorar significativamente las experiencias de los pacientes al tratar problemas relacionados con el cerebro, desde intensos dolores de cabeza hasta posibles lesiones cerebrales.
"La retroalimentación háptica o táctil proporcionada por los sensores de presión inteligentes tiene el potencial de revolucionar el campo de la cirugía mínimamente invasiva", afirmó la Dra. Kaan Hung Leng, consultora del Departamento de Cirugía General del Hospital Universitario Nacional. “Por ejemplo, la información sobre si un tejido que se está agarrando es duro, firme o blando proporciona una fuente adicional e importante de información para ayudar a los cirujanos a tomar decisiones prudentes durante una cirugía. En última instancia, estos beneficios intraoperatorios tienen el potencial de traducirse en mejores resultados quirúrgicos y para los pacientes”.
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