Ferramentas Cirúrgicas Inteligentes com Sensores Transformam Cirurgia e Terapia Cardíaca

Muitas cirurgias minimamente invasivas dependem de cateteres inseridos no corpo através de pequenas incisões para realizar medições diagnósticas e intervenções terapêuticas. Médicos, por exemplo, usam esta abordagem baseada em cateter para mapear e tratar batimentos cardíacos irregulares (arritmias) frequentemente localizando e matando ou ablando a área de tecido cardíaco que está causando as arritmias.

Embora amplamente usada em cirurgia, a abordagem atual baseada em cateter tem várias desvantagens. A rigidez dos dispositivos de cateter atuais significa que eles não se conformam bem a tecidos biológicos moles, impactando o mapeamento de alta fidelidade dos sinais eletrofisiológicos de um órgão. Dispositivos atuais fazem contato com apenas uma pequena parte de um órgão por vez, tornando necessário mover constantemente uma sonda, prolongando procedimentos médicos. Sistemas de cateter atuais também são limitados no número de funções que podem realizar, exigindo que médicos usem múltiplos cateteres em um único procedimento de ablação.

Além disso, procedimentos longos — por exemplo, para localizar e ablar tecidos causando arritmias — arriscam expor tanto paciente quanto médico a raios-X potencialmente danosos, já que médicos dependem de imagens de raios-X durante o curso da cirurgia para guiar seus cateteres. Para resolver esses problemas, pesquisadores desenvolveram uma nova classe de instrumentos médicos equipados com um sistema avançado de eletrônica flexível que poderia melhorar dramaticamente diagnósticos e tratamentos de várias doenças e condições cardíacas.

Pesquisadores aplicaram matrizes elásticas e flexíveis de sensores e atuadores de eletrodos, junto com sensores de temperatura e pressão, a um sistema de cateter balão frequentemente usado em cirurgias minimamente invasivas ou ablações para tratar condições como arritmias cardíacas.

O novo sistema, que se conforma melhor ao tecido mole do corpo que dispositivos atuais, pode realizar uma variedade de funções incluindo medições simultâneas in vivo de temperatura, força de contato e parâmetros eletrofisiológicos; a capacidade de personalizar funções diagnósticas e terapêuticas; e feedback em tempo real. O novo sistema também pode reduzir dramaticamente a duração de procedimentos invasivos de ablação e a exposição de pacientes e médicos à radiação de raios-X.

A nova classe de instrumentos permitirá que médicos adquiram um rico conjunto de informações eletrofisiológicas e completem cirurgias em tempos mais curtos com um único sistema de cateter instrumentado. Ao equipar um cateter balão com componentes eletrônicos avançados conformes a órgãos, sensores e atuadores, os pesquisadores superaram as falhas dos sistemas atuais.