p Uma equipe liderada pelo professor Sylvain Martel no Laboratório de Nanorobótica da Polytechnique Montréal desenvolveu uma nova abordagem para enfrentar um dos maiores desafios da cirurgia endovascular:como chegar aos locais fisiológicos de difícil acesso. A solução deles é uma plataforma robótica que usa o campo periférico gerado pelo ímã supercondutor de um scanner clínico de ressonância magnética (MRI) para guiar instrumentos médicos através de estruturas vasculares mais profundas e complexas. A abordagem foi demonstrada com sucesso na Vivo , e é o assunto de um artigo recém-publicado em Ciência Robótica . p Quando um pesquisador "pensa fora da caixa" - literalmente

p Imagine ter que empurrar um fio tão fino quanto um fio de cabelo humano cada vez mais fundo dentro de um fio muito longo, tubo muito estreito cheio de voltas e mais voltas. A falta de rigidez do fio, junto com as forças de atrito exercidas nas paredes do tubo, acabará tornando a manobra impossível, com o fio acabando dobrado sobre si mesmo e preso em uma volta do tubo. Este é exatamente o desafio enfrentado pelos cirurgiões que buscam realizar procedimentos minimamente invasivos em partes cada vez mais profundas do corpo humano, conduzindo um fio-guia ou outra instrumentação (como um cateter) através de um estreito, redes tortuosas de vasos sanguíneos.

p É possível, Contudo, para aproveitar uma força de tração direcional para complementar a força de tração, contrariando as forças de fricção dentro do vaso sanguíneo e movendo o instrumento muito mais longe. A ponta do dispositivo é magnetizada, e puxado para dentro dos vasos pela força de atração de outro ímã. Somente um poderoso ímã supercondutor fora do corpo do paciente pode fornecer a atração extra necessária para conduzir o dispositivo magnetizado o mais longe possível. Existe uma peça de equipamento hospitalar moderno que pode desempenhar esse papel:um scanner de ressonância magnética, que tem um ímã supercondutor que gera um campo dezenas de milhares de vezes mais forte que o da Terra.

p O campo magnético dentro do túnel de um scanner de ressonância magnética, Contudo, é uniforme; esta é a chave de como a imagem do paciente é realizada. Essa uniformidade representa um problema:puxar a ponta do instrumento através das estruturas vasculares labirínticas, o campo magnético de orientação deve ser modulado para a maior amplitude possível e, em seguida, ser reduzido o mais rápido possível.

p Ponderando esse problema, O professor Martel teve a ideia de não usar o campo magnético principal presente no túnel da máquina de ressonância magnética, mas o chamado campo marginal fora da máquina. "Os fabricantes de scanners de ressonância magnética normalmente reduzem o campo periférico ao mínimo, "ele explica." O resultado é um campo de amplitude muito alta que decai muito rapidamente. Para nós, esse campo marginal representa uma solução excelente que é muito superior às melhores abordagens de orientação magnética existentes, e está em um espaço periférico propício para intervenções em escala humana. Para o melhor de nosso conhecimento, esta é a primeira vez que um campo periférico de ressonância magnética foi usado para uma aplicação médica, " ele adiciona.

p Mova o paciente ao invés do campo

p Para dirigir um instrumento nas profundezas dos vasos sanguíneos, não é apenas necessária uma forte força de atração, mas essa força deve ser orientada para puxar a ponta magnética do instrumento em várias direções dentro dos recipientes. Por causa do tamanho e peso do scanner de ressonância magnética, é impossível movê-lo para mudar a direção do campo magnético. Para contornar esse problema, o paciente é movido para as proximidades da máquina de ressonância magnética. A plataforma desenvolvida pela equipe do professor Martel usa uma mesa robótica posicionada dentro do campo periférico próximo ao scanner.

p A mesa, projetado por Arash Azizi - o autor principal do artigo e um Ph.D. em engenharia biomédica. candidato cujo orientador de tese é o professor Martel - pode mover-se em todos os eixos para posicionar e orientar o paciente de acordo com a direção em que o instrumento deve ser conduzido através de seu corpo. A mesa muda automaticamente de direção e orientação para posicionar o paciente de forma ideal para os estágios sucessivos da jornada do instrumento, graças a um sistema que mapeia as forças direcionais do campo magnético do scanner de ressonância magnética - uma técnica que o professor Martel apelidou de Fringe Field Navigation (FFN).

p Um na Vivo estudo de FFN com mapeamento de raios-X demonstrou a capacidade do sistema para direcionamento eficiente e minimamente invasivo de instrumentos de diâmetro extremamente pequeno profundamente dentro de estruturas vasculares complexas que eram até então inacessíveis usando métodos conhecidos.

p Robôs para resgatar cirurgiões

p Esta solução robótica, que supera em muito os procedimentos manuais, bem como as plataformas baseadas em campo magnético existentes, permite procedimentos intervencionais endovasculares em profundidade, e, portanto, atualmente inacessível, regiões do corpo humano.

p O método promete ampliar as possibilidades de aplicação de vários procedimentos médicos, incluindo diagnóstico, imagem e tratamentos locais. Entre outras coisas, pode servir para auxiliar os cirurgiões em procedimentos que requerem os métodos menos invasivos possíveis, incluindo o tratamento de danos cerebrais, como um aneurisma ou um acidente vascular cerebral.