Por Canuto  

Ingenieros del MIT crearon un enteroscopio blando que avanzó unos dos metros en pruebas con animales y reunió herramientas para obtener imágenes, administrar fármacos y tomar muestras. El dispositivo, inspirado en las serpientes, busca facilitar el acceso a un tramo del sistema digestivo que resulta difícil de explorar.
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  • El robot utiliza actuadores neumáticos y una superficie de kirigami para doblarse, desplazarse y ganar tracción dentro del intestino.
  • En estudios con animales, recorrió aproximadamente dos metros y los investigadores probaron su cámara, un rociador de fármacos y unas pinzas.
  • El equipo trabaja en mejorar la navegación; la investigación no presenta el sistema como un dispositivo ya disponible para pacientes.

MIT diseña un robot blando para explorar el intestino delgado

Un enteroscopio flexible desarrollado por ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) busca facilitar el diagnóstico y el tratamiento de trastornos del intestino delgado, una parte del aparato digestivo difícil de alcanzar con los métodos actuales. El dispositivo puede avanzar por un pasaje estrecho y reunir herramientas para obtener imágenes, administrar fármacos y extraer muestras de tejido o pequeños pólipos. En pruebas con animales, el robot recorrió aproximadamente dos metros, según informó Yahoo Noticias al resumir la investigación publicada en Science Robotics.

La propuesta combina una estructura tubular blanda con mecanismos de dirección inspirados en la locomoción de las serpientes y una superficie diseñada para adherirse al tejido sin depender de un estiramiento excesivo. El trabajo apunta a resolver dificultades prácticas de exploración, no a anunciar un dispositivo listo para uso clínico: sus autores todavía buscan perfeccionar los sistemas de navegación y evaluar otras aplicaciones. Esa distinción importa porque los resultados descritos corresponden a estudios con animales y a demostraciones de las herramientas integradas.

Un recorrido difícil de automatizar

El intestino delgado supera los seis metros de largo, tiene cerca de un centímetro de diámetro y se encuentra en una zona profunda del cuerpo, características que complican su evaluación médica. Entre los problemas que pueden requerir una exploración están el sangrado, las lesiones y las obstrucciones. Aunque el estómago y el colon cuentan con vías más habituales de acceso mediante endoscopia, alcanzar el intestino delgado plantea un desafío distinto por la longitud y estrechez de su recorrido.

La técnica que se emplea actualmente para examinar esa zona es la enteroscopia de doble balón. Durante el procedimiento, un profesional infla y desinfla alternativamente dos globos para ayudar a propulsar el enteroscopio a través del tracto intestinal. El método puede permitir la evaluación del órgano, pero el equipo del MIT lo describe como lento y laborioso, una limitación que motivó la búsqueda de una alternativa más sencilla de controlar y capaz de avanzar con mayor rapidez.

Giovanni Traverso, profesor de ingeniería mecánica en el MIT, gastroenterólogo del Hospital Brigham and Women’s y miembro asociado del Broad Institute de MIT y Harvard, explicó que el objetivo es evaluar de manera más automatizada un segmento de entre 20 y 25 pies del intestino delgado. Traverso es el autor principal del estudio. La extensión que mencionó ayuda a dimensionar el reto de la exploración: no se trata solo de introducir una cámara, sino de dirigirla por un trayecto largo y con curvas.

El robot adopta una estrategia de movimiento que recuerda a la de una serpiente, que avanza mediante contracciones alternadas a lo largo del cuerpo. Para reproducir ese desplazamiento, los investigadores incorporaron actuadores multifuncionales con cuatro cámaras que pueden inflarse en distintas combinaciones. La presión modifica la forma del tubo y permite extenderlo o doblarlo en diferentes direcciones, mientras un controlador externo ayuda a quien opera el dispositivo a guiarlo por pasajes estrechos y a sortear esquinas cerradas.

Tracción, instrumentos y próximos pasos

La dirección por sí sola no resolvería el problema de avanzar sobre una superficie húmeda y resbaladiza, por lo que el equipo también trabajó en la tracción. Los segmentos de cabeza y cola incorporan globos de anclaje que se expanden y contraen de forma alternada para ayudar al desplazamiento. Sobre esos segmentos hay manguitos con patrones inspirados en el kirigami, una técnica de papel que combina pliegues y cortes para formar estructuras tridimensionales.

Cuando los globos se expanden, los patrones planos de los manguitos sobresalen y forman pequeñas estructuras que proporcionan agarre, de manera comparable a las escamas de una serpiente. Ahmad Mujtaba Jebran, estudiante de posgrado del MIT y uno de los autores principales, señaló que el diseño busca producir tracción localizada mediante el contacto con el tejido, sin depender de estirar demasiado la delicada pared intestinal. La investigación aprovecha así una idea que el laboratorio de Traverso ya había explorado en revestimientos para suelas de zapatos y stents temporales para el esófago.

El sistema está unido a controles externos mediante un cable y, según el diseño descrito por los investigadores, puede introducirse por la boca o por el recto. En su interior integra una cámara para obtener imágenes, un rociador para administrar fármacos y pinzas destinadas a tomar biopsias o retirar pólipos pequeños. La combinación apunta a que el instrumento pueda servir tanto para localizar una anomalía como para intervenir sobre ella durante la exploración, aunque el trabajo no demuestra todavía su desempeño en pacientes.

En los ensayos con animales, el equipo informó que el robot avanzó aproximadamente dos metros por el intestino delgado y mostró el funcionamiento de la cámara, el rociador y las pinzas. Traverso describió el uso potencial con un ejemplo: si durante una evaluación aparece un pólipo pequeño que requiere atención, el dispositivo podría tomar una biopsia o retirarlo. Esa posibilidad resume la intención del proyecto, pero los resultados divulgados deben leerse como una demostración experimental, no como evidencia de eficacia clínica o de disponibilidad para hospitales.

Los autores principales del artículo son Binbin Ying, exinvestigador posdoctoral del MIT y ahora profesor asistente en el Centro Médico de la Universidad de Texas Southwestern; Jebran; y Sahab Babaee, ex científico de investigación del MIT. El equipo trabaja ahora en mejorar la navegación y probar el enfoque para aplicaciones adicionales en el intestino delgado. La investigación recibió financiación, entre otras fuentes, de la Cátedra de Desarrollo de Carrera Karl van Tassel, el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, Samsung Semiconductor y distintos programas de becas y apoyo académico.

El avance reúne robótica blanda, control neumático y superficies bioinspiradas para responder a un problema de acceso en medicina, pero aún quedan etapas de desarrollo antes de valorar su uso rutinario. Una navegación más automatizada podría hacer más manejable la exploración de un órgano extenso y facilitar la combinación de diagnóstico con intervenciones localizadas; por ahora, esa es la meta que plantean los investigadores. El siguiente paso anunciado consiste en perfeccionar la guía del aparato y ampliar las pruebas, sin que la fuente informe una fecha para ensayos clínicos o aplicación en pacientes.


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