Para aquellos pacientes con enfermedades cardíacas, la reparación de defectos a menudo requiere cirugía a corazón abierto y la parálisis temporal del órgano. Sin embargo, un conjunto de herramientas robóticas desarrolladas por investigadores del Hospital Infantil de Boston (Estados Unidos) podría en última instancia permitir a los cirujanos operar en el corazón a través de pequeñas incisiones mientras que el órgano sigue latiendo.

El uso de pequeñas incisiones y la inserción de instrumentos robóticos es cada vez más común en muchos tipos de cirugía. Este tipo de cirugía mínimamente invasiva ofrece una recuperación más rápida que la cirugía convencional y un menor riesgo de infección, debido a que las incisiones en el cuerpo son mucho más pequeñas. En el caso de la cirugía cardíaca mínimamente invasiva, las herramientas robóticas han tenido que ser introducidas a través de catéteres, tubos suaves y flexibles capaces de hacer pasar, por ejemplo, un stent para abrir arterias. Sin embargo, debido a su flexibilidad, los catéteres pueden hacer llegar solo pequeñas cantidades de fuerza y ​​pueden ser difíciles de colocar con precisión.

En su lugar, el equipo del Hospital Infantil de Boston utiliza robots con forma de tubo metálico curvado para crear una plataforma más rígida para hacer llegar herramientas al interior del corazón. "Con los procedimientos estándar a corazón abierto, podemos extraer el tejido de un área a otra. No podemos hacer eso con un catéter. Estos dispositivos robóticos pueden ejercer cierta fuerza, por lo que son capaces de hacer gran parte de lo que hace un cirujano, pero se desplazan a través de los vasos sanguíneos", asegura Pedro del Nido, médico de cirugía cardiaca infantil involucrado en el proyecto.

Los dispositivos alcanzan el corazón a través de una incisión en el cuello que conduce a la vena yugular. A partir de ahí, unos tubos concéntricos, largos y estrechos, llevan los dispositivos quirúrgicos a través de los grandes vasos sanguíneos hasta el corazón.

Una de las herramientas del equipo puede cerrar agujeros en el corazón. Los cirujanos suelen cerrarlos con una sutura mediante un procedimiento que requiere cirugía a corazón abierto y tener que detener el órgano. El equipo del Hospital Infantil, dirigido por el bioingeniero Pierre Dupont y sus colaboradores en Microfabrica, ha desarrollado un dispositivo parecido al de sutura metálica que puede ser desplegado por el robot de tubo concéntrico. La clave para el desarrollo del dispositivo a escala milimétrica fue utilizar un proceso de fabricación especializada para crear los pequeños engranajes, cadenas y poleas necesarios. El dispositivo, parecido al de sutura, perfora el tejido del corazón a cada lado del orificio y extiende unas alas que se enganchan a cada parte de tejido. A continuación, un mecanismo de trinquete une las dos partes y sella inmediatamente el agujero. Al entrar en contacto estrecho, las partes de tejido pueden fusionarse alrededor del implante metálico.

El grupo de Dupont es uno de los pocos equipos de investigación que tratan de lograr un amplio conjunto de herramientas para alcanzar lugares del cuerpo de difícil acceso sin necesidad de grandes aberturas. "Con estos dispositivos, tratamos de obtener lo mejor de ambos mundos", es decir, un procedimiento mínimamente invasivo que pueda hacer uso de todas las habilidades de un cirujano, indica Howie Choset, ingeniero de la Universidad Carnegie Mellon (EE.UU.), que está desarrollando sus propios dispositivos quirúrgicos robóticos. "Cuando abres el corazón puedes hacer muchas cosas. Queremos adquirir esas capacidades sin hacer una gran incisión", señala Choset.

El equipo del Hospital Infantil ha puesto a prueba el dispositivo de cierre de agujeros en cerdos vivos, y los cirujanos han sido capaces de reparar agujeros en su corazón mientras este seguía bombeando activamente. Uno de los desafíos de operar a través de pequeñas incisiones es que el cirujano no puede ver directamente dónde coloca el dispositivo. Así que el equipo utiliza una combinación de rayos X en tiempo real y ultrasonido para dirigir al robot en el interior del corazón y para supervisar el despliegue del dispositivo.

El crecimiento de tejido irregular en el interior del corazón puede obstaculizar el funcionamiento del órgano, por lo que el equipo y sus colaboradores también han desarrollado un aparato giratorio de corte para la punta del robot de tubo concéntrico. El dispositivo integra irrigación y aspiración de líquidos, procesos importantes cuando se opera en un corazón que sigue funcionando.

"En el interior del corazón que late, si se corta cualquier parte de tejido sano, hay que evitar perderla ya que podría salir despedida, taponar una arteria y tal vez causar un accidente cerebrovascular", señala Dupont. El dispositivo absorbe los desechos mientras corta el tejido. Otra de las dificultades en un corazón lleno de sangre es la coagulación, una reacción natural ante material extraño. Para evitarlo, el dispositivo irriga los restos de tejido con una solución salina que evita el coágulo e impide la obstrucción en el robot.

Hasta ahora, el dispositivo de corte solo se ha probado en corazones de cerdo en el laboratorio. Sin embargo, el grupo tiene planes para hacer un ensayo en cerdos vivos próximamente.