Una nueva herramienta quirúrgica recubierta de sensores elásticos podría reducir el tiempo necesario para encontrar los eléctricos en el corazón de más de una hora a sólo unos minutos. La herramienta en cuestión podría ser una de las primeras aplicaciones comerciales de un método innovador para la fabricación de matrices densas de electrónica elástica y biocompatible con materiales de alto rendimiento como el silicio. Ésta, que detecta la temperatura y la actividad eléctrica, también podría llevar a un mejor control en otros tipos de cirugía, lo que podría reducir la tasa de complicaciones.

Colocar estos dispositivos sobre una superficie elástica no es posible con los métodos de fabricación de electrónica convencionales. Los dispositivos elásticos de silicio utilizados fueron desarrollados por John Rogers, profesor de ciencia e ingeniería de los materiales en la Universidad de Illinois en Urbana-Champagne y cofundador de MC10, una startup que está comercializando la tecnología. Los investigadores de MC10 están liderando el desarrollo de los catéteres y también están desarrollando dispositivos electrónicos para otras aplicaciones.

La herramienta quirúrgica ha obtenido buenos resultados en los ensayos con animales diseñados para imitar un trastorno llamado fibrilación auricular. Éste se debe a problemas eléctricos en el tejido del corazón alrededor de la vena pulmonar, la cual lleva la sangre de los pulmones de regreso al corazón. La afección, en los que las cámaras superiores del corazón tiemblan en lugar de latir, es sufrida por más de 2 millones de estadounidenses, y por un 15 por ciento de todas las personas que sufren accidentes cerebrovasculares. La fibrilación auricular es difícil de controlar con fármacos, y los fármacos utilizados, incluyendo los diluyentes de la sangre, pueden tener graves efectos secundarios. No obstante, el problema puede ser corregido con cirugía. En primer lugar, los cirujanos determinan la fuente del problema eléctrico con una sonda, y seguidamente eliminan los puntos eléctricos conflictivos calentando y dañando esos tejidos.

Las nuevas herramientas quirúrgicas multifuncionales podrían ayudar a acelerar esta cirugía, disminuyendo el riesgo de que algo vaya mal.

La cartografía de la actividad eléctrica en el tejido del corazón se hace convencionalmente mediante una herramienta llamada un catéter de globo—una sonda suave e inflable provista de uno o dos electrodos. Este catéter se mueve hacia atrás y hacia adelante sobre el tejido dañado, tomando miles de lecturas eléctricas cada vez, y estas lecturas se utilizan como la base para obtener un mapa de la actividad eléctrica. Sin embargo, el proceso requiere mucho tiempo—en algunos casos de fibrilación, más de una hora.

El nuevo catéter está recubierto de una malla de cientos de miles de sensores de y otros dispositivos electrónicos de alto rendimiento. Se puede colocar en el área de interés e inflarlo, realizando cientos de miles de lecturas al mismo tiempo sin necesidad de moverlo. Cuando está equipado con elementos de calefacción, también puede ser utilizado para realizar la ablación—la destrucción de los tejidos que no funcionan bien—lo cual normalmente requiere el uso de un segundo catéter. "Se puede mantener junto a los tejidos y, al ser más preciso, aumentar la eficacia y la seguridad de la intervención", afirma Marvin Slepian, cardiólogo del Centro Sarver del Corazón, perteneciente a la Universidad de Arizona, quien dirigió los ensayos con animales y es cofundador de MC10.

Los sensores de temperatura en la sonda también mejorar la seguridad. Si, durante la cirugía, el tejido del corazón se calienta demasiado, puede fusionarse con el tejido gastroesofágico, causando una complicación fatal llamada una fistula. Actualmente, la temperatura durante la cirugía se controla mediante una sonda colocada en el esófago del paciente. Sin embargo, cuando el tejido del esófago se calienta, a menudo ya es demasiado tarde, señala Slepian.

Los resultados de las pruebas iniciales del catéter se describen esta semana en la revista Nature Materials .Actualmente, Slepian está liderando las pruebas de los catéteres recubiertos de sensores en animales de mayor tamaño y está poniendo a prueba su uso como una forma de cartografiar y tratar arritmias más complicadas en los ventrículos del corazón. Él indica que la empresa aún está decidiendo qué camino tomar para la aprobación clínica de la herramienta, a la espera de que el éxito continúe con las nuevas pruebas en animales. Él destaca que, si la Administración de Alimentos y Medicamentos requiere la realización de ensayos clínicos, la herramienta tardará algunos años en llegar al mercado.