Un robot médico implantado y programable puede alargar gradualmente los órganos tubulares mediante la aplicación de fuerzas de tracción, estimulando el crecimiento del tejido en los órganos atrofiados sin interferir con la función del órgano o causar molestias aparentes, informan investigadores del Boston Children's Hospital.
El sistema robótico, descrito hoy en Ciencia Robótica , indujo la proliferación celular y alargó parte del esófago en un animal grande en aproximadamente un 75 por ciento, mientras que el animal permaneció despierto y móvil. Los investigadores dicen que el sistema podría tratar la atresia esofágica de larga distancia, un defecto de nacimiento raro en el que parte defalta el esófago, y también podría usarse para alargar el intestino delgado en el síndrome del intestino corto.
La operación actual más efectiva para la atresia esofágica de intervalo largo, llamada proceso Foker, utiliza suturas ancladas en la espalda del paciente para jalar gradualmente el esófago. Para evitar que el esófago se rasgue, los pacientes deben paralizarse en un coma inducido médicamente ycolocado en ventilación mecánica en la unidad de cuidados intensivos durante una a cuatro semanas. El largo período de inmovilización también puede causar complicaciones médicas como fracturas óseas y coágulos sanguíneos.
"Este proyecto demuestra una prueba de concepto de que los robots en miniatura pueden inducir el crecimiento de órganos dentro de un ser vivo para su reparación o reemplazo, evitando la sedación y la parálisis que actualmente se requieren para los casos más difíciles de atresia esofágica", dice Russell Jennings, MD, director quirúrgico del Centro de Tratamiento de Esófago y Vía Aérea del Hospital de Niños de Boston y co-investigador del estudio. "Los usos potenciales de estos robots aún no se han explorado por completo, pero ciertamente se aplicarán a muchos órganos cercanosfuturo."
El dispositivo robótico motorizado está conectado solo al esófago, por lo que permitiría que el paciente se mueva libremente. Cubierto por una "piel" lisa, biocompatible e impermeable, incluye dos anillos de fijación, colocados alrededor del esófago y cosidos en su lugar con suturasUna unidad de control programable fuera del cuerpo aplica fuerzas de tracción ajustables a los anillos, tirando lenta y constantemente del tejido en la dirección deseada.
El dispositivo se probó en el esófago de los cerdos cinco recibieron el implante y tres sirvieron como controles. La distancia entre los dos anillos tirando del esófago en direcciones opuestas se incrementó en pequeños incrementos de 2.5 milímetros cada día durante 8a 9 días. Los animales pudieron comer normalmente incluso con el dispositivo aplicando tracción al esófago, y no mostraron signos de incomodidad.
El día 10, el segmento del esófago había aumentado en longitud en un 77 por ciento en promedio. El examen del tejido mostró una proliferación de las células que componen el esófago. El órgano también mantuvo su diámetro normal.
"Esto muestra que no simplemente estiramos el esófago, sino que se alargó a través del crecimiento celular", dice Pierre Dupont, PhD, investigador principal del estudio y Jefe de Bioingeniería Cardiaca Pediátrica en Boston Children's.
El equipo de investigación ahora está comenzando a probar el sistema robótico en un modelo animal grande del síndrome del intestino corto. Si bien la atresia esofágica de separación larga es bastante rara, la prevalencia del síndrome del intestino corto es mucho mayor. El intestino corto puede ser causado por necrotizaciónenterocolitis en el recién nacido, enfermedad de Crohn en adultos o una infección grave o cáncer que requiere la extirpación de un gran segmento del intestino.
"El síndrome del intestino corto es una enfermedad devastadora que requiere que los pacientes sean alimentados por vía intravenosa", dice el gastroenterólogo Peter Ngo, MD, coautor del estudio. "Esto, a su vez, puede provocar insuficiencia hepática, que a veces requiere un hígado o multivisceral trasplante de hígado-intestino, resultados que son devastadores y costosos "
El equipo espera obtener apoyo para continuar sus pruebas del dispositivo en modelos animales grandes, y eventualmente realizar ensayos clínicos. También probarán otras características.
"Nadie sabe la mejor cantidad de fuerza para aplicar a un órgano para inducir el crecimiento", explica Dupont. "Hoy, de hecho, ni siquiera sabemos qué fuerzas estamos aplicando clínicamente. Todo se basa en la experiencia del cirujano.Un dispositivo robótico puede determinar las mejores fuerzas para aplicar y luego aplicar esas fuerzas con precisión ".
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Materiales proporcionados por Boston Children's Hospital . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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