MADRID, 30 Oct. (EUROPA PRESS) -
Hablar después de una cirugía de cuerdas vocales puede ser difícil: la fibrosis posoperatoria endurece los tejidos y afecta la voz. Ahora, ingenieros y cirujanos de la Universidad McGill han desarrollado un robot miniatura que administra hidrogeles con precisión, reconstruyendo los tejidos extirpados y mejorando la recuperación.
Un robot blando de impresión 3D es capaz de administrar hidrogeles con precisión en la zona quirúrgica de las cuerdas vocales para reconstruir los tejidos extirpados durante la cirugía, tal y como demuestran ingenieros biomecánicos y cirujanos de la Universidad McGill (Canadá), en un artículo publicado en la revista 'Device' de Cell Press.
UN ROBOT INSPIRADO EN LA TROMPA DE UN ELEFANTE
Cabe recordar que, tras una cirugía de cuerdas vocales, muchos pacientes desarrollan rigidez en las cuerdas vocales, lo que afecta su capacidad para hablar. Los hidrogeles pueden ayudar a prevenir esto al promover la cicatrización, pero su administración a las cuerdas vocales es difícil.
Este nuevo cabezal de impresión del robot mide tan solo 2,7 mm, la bioimpresora más pequeña descrita hasta la fecha. "Nuestro dispositivo está diseñado no solo para la precisión y la calidad de impresión, sino también para la facilidad de uso del cirujano", comenta el primer autor e ingeniero biomédico Swen Groen, de la Universidad McGill. "Su diseño compacto y flexible se integra con los flujos de trabajo quirúrgicos estándar y proporciona control manual en tiempo real en un entorno de trabajo restringido".
Entre el 3% y el 9% de las personas desarrollan trastornos de la voz a lo largo de su vida debido a quistes, crecimientos o cánceres en las cuerdas vocales. Estos crecimientos suelen extirparse quirúrgicamente, pero muchos pacientes desarrollan fibrosis posoperatoria, lo que endurece las cuerdas vocales y dificulta el habla. Para prevenir la fibrosis, los cirujanos suelen inyectar hidrogeles en los tejidos de la garganta, pero es difícil administrarlos con precisión mediante inyección.
Para permitir una administración más precisa del hidrogel, los investigadores se propusieron diseñar una impresora 3D en miniatura que pudiera integrarse en el procedimiento quirúrgico. Se han diseñado dispositivos de bioimpresión similares para administrar hidrogeles al colon y al hígado, pero estos dispositivos son demasiado grandes para su uso durante la cirugía de cuerdas vocales, que se realiza a través de la boca abierta del paciente con un laringoscopio.
Para que fuera compatible con el procedimiento quirúrgico, el cabezal de impresión debía ser lo suficientemente pequeño como para caber en la garganta del paciente sin obstruir la visión del cirujano de las cuerdas vocales.
UN FUTURO PROMETEDOR PARA LA CIRUGÍA DE CUERDAS VOCALES
El diseño del dispositivo se inspiró en las trompas de los elefantes. El cabezal de impresión consta de una boquilla al final de una "trompa" flexible, conectada mediante cables tendinosos a un módulo de control que puede montarse en un microscopio quirúrgico. El dispositivo se puede controlar manualmente en tiempo real y funciona administrando un hidrogel a base de ácido hialurónico en líneas de 1,2 mm. Los investigadores programaron sus movimientos para que fueran precisos, exactos y repetibles dentro de un rango de trabajo de 20 mm.
Para demostrar la capacidad del cabezal de impresión para administrar hidrogeles con precisión, los investigadores lo utilizaron para dibujar manualmente formas como espirales 2D, corazones y letras sobre una superficie plana. Posteriormente, utilizaron el dispositivo para administrar hidrogeles en cuerdas vocales simuladas utilizadas para entrenar a cirujanos.
El dispositivo logró reconstruir con precisión la geometría de las cuerdas vocales en estos modelos, que representaban defectos tisulares, incluyendo una cavidad tras la extirpación de una lesión y una cuerda vocal que requirió una reconstrucción completa.
"Parte de lo que hace que este dispositivo sea tan impresionante es que se comporta de manera predecible, a pesar de que es esencialmente una manguera de jardín, y si alguna vez has visto una manguera de jardín, sabes que cuando comienzas a pasar agua por ella, se vuelve loca", dice la coautora Audrey Sedal, ingeniera biomédica de la Universidad McGill.
Actualmente, el dispositivo se controla manualmente, pero los investigadores están trabajando para desarrollar un sistema que combine el control autónomo y manual.
