Um sistema telerrobótico para ajudar cirurgiões a tratar remotamente pacientes com AVC

Os engenheiros do MIT desenvolveram um sistema telerrobótico para ajudar os cirurgiões a tratar rápida e remotamente pacientes que sofrem um derrame ou aneurisma. Com um joystick modificado, os cirurgiões de um hospital podem controlar um braço robótico em outro local para operar com segurança um paciente durante uma janela de tempo crítica que pode salvar a vida do paciente e preservar sua função cerebral.

O sistema robótico, cujo movimento é controlado por meio de ímãs, foi projetado para auxiliar remotamente na intervenção endovascular – procedimento realizado em situações de emergência para tratar derrames causados ​​por um coágulo sanguíneo. Tais intervenções normalmente exigem que um cirurgião guie manualmente um fio fino até o coágulo, onde ele pode limpar fisicamente o bloqueio ou fornecer medicamentos para quebrá-lo.

Uma limitação desses procedimentos é a acessibilidade:os cirurgiões neurovasculares geralmente trabalham em grandes instituições médicas de difícil acesso para pacientes em áreas remotas, principalmente durante a “hora de ouro” – o período crítico após o início de um acidente vascular cerebral, durante o qual o tratamento deve ser administrado para minimizar qualquer dano ao cérebro.

A equipe do MIT prevê que seu sistema robótico possa ser instalado em hospitais menores e guiado remotamente por cirurgiões treinados em centros médicos maiores. O sistema inclui um braço robótico de nível médico com um ímã preso ao pulso. Com um joystick e imagens ao vivo, um operador pode ajustar a orientação do ímã e manipular o braço para guiar um fio magnético macio e fino através de artérias e vasos.

Os pesquisadores demonstraram o sistema em um “fantasma”, um modelo transparente com vasos replicando artérias complexas do cérebro. Com apenas uma hora de treinamento, os neurocirurgiões foram capazes de controlar remotamente o braço do robô para guiar um fio através de um labirinto de vasos para alcançar locais-alvo no modelo.

“Imaginamos que, em vez de transportar um paciente de uma área rural para uma grande cidade, eles poderiam ir a um hospital local onde as enfermeiras poderiam instalar esse sistema. Um neurocirurgião em um grande centro médico poderia assistir imagens ao vivo do paciente e usar o robô para operar naquela hora de ouro. Esse é o nosso sonho futuro”, disse Xuanhe Zhao, professor de engenharia mecânica e de engenharia civil e ambiental do MIT.

Zhao e sua equipe publicaram suas descobertas na Science Robotics. O novo sistema da equipe se baseia no trabalho de 2019, no qual eles demonstraram direcionar um fio controlado magneticamente através de um modelo de silicone em tamanho real dos vasos sanguíneos do cérebro. Eles fizeram isso na época usando um ímã de mão, do tamanho de uma lata de sopa, que eles manipulavam manualmente.

Desde então, eles fixaram o ímã na extremidade de um braço robótico de nível médico, que pode ser dirigido usando um pequeno botão de joystick em um mouse. Ao inclinar o joystick, os pesquisadores podem inclinar o ímã em uma orientação que um fio magnético pode seguir. Os botões do mouse controlam um conjunto de acionamentos lineares motorizados, que avançam e retraem o fio para que ele se mova para frente e para trás.

O fio é tão fino e flexível quanto um fio-guia neurovascular convencional, com uma ponta macia e magneticamente responsiva que segue e se dobra na direção de um campo magnético.

O sistema robótico foi testado no Catheter Lab do MGH – uma sala de cirurgia com equipamento de imagem médica padrão usado em procedimentos endovasculares. Os pesquisadores instalaram o braço robótico no laboratório, juntamente com um modelo de silicone em tamanho real de vasos sanguíneos. Eles colocaram o joystick, junto com um monitor exibindo um vídeo ao vivo do modelo, em uma sala de controle. Após apenas uma hora de treinamento, os neurocirurgiões foram capazes de operar com sucesso o sistema para guiar o fio através de vasos complexos que são difíceis de navegar com um fio guia manual.

A equipe também usou o sistema robótico para limpar coágulos simulados em áreas de difícil acesso no modelo. Eles guiaram o fio-guia através dos vasos e em torno de curvas e cantos afiados, para alcançar regiões onde os pesquisadores simulavam coágulos. Uma vez que guiaram o fio para o coágulo, os cirurgiões procederam com métodos endovasculares padrão para enfiar um microcateter ao longo do fio até o local do coágulo. Eles retraíram o fio, deixando o cateter, que então aplicaram para remover com sucesso o coágulo.

A equipe do MIT espera que o sistema teleoperado possa ajudar mais pacientes a receberem tratamento de tempo crítico.

Para mais informações, entre em contato com Sarah McDonnell em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa habilitar o JavaScript para visualizá-lo.; 617-253-8923.