Cateter Inspirado em Insetos Ajuda a Navegar pelos Intrincados Caminhos do Cérebro
Com seus vasos sanguíneos delgados e delicados, o cérebro apresenta um obstáculo distinto para os cirurgiões que tentam acessar seus numerosos cantos e fendas, e há restrições para o que os cateteres existentes podem realizar.
Os pesquisadores desenvolveram um cateter dirigível pioneiro que se inspira em insetos para atravessar com segurança as artérias e vasos sanguíneos do cérebro, o que pode abrir novas possibilidades para o tratamento de aneurismas de difícil acesso.
Um aneurisma é um inchaço incomum na parede de um vaso sanguíneo. Atualmente, os neurocirurgiões lidam com aneurismas no cérebro colocando inicialmente fios dentro de uma artéria perto da virilha, que direciona um cateter para a frente através da aorta até o cérebro. Esses fios incluem pontas curvas que são utilizadas para orientar os vários cantos e junções até que o aneurisma seja localizado.
O problema é que os fios-guia depois precisam ser retirados para garantir que o cateter possa fornecer bobinas de platina para obstruir a circulação sanguínea para o aneurisma e evitar hemorragia cerebral. No entanto, esse processo de recuperação normalmente desloca o cateter e muda sua posição, implicando que alguns tipos de aneurismas podem ser extremamente difíceis de tratar.
Entre eles estão aneurismas intracranianos não rotos na artéria cerebral, lesões em forma de bolha que têm o hábito de se romper e influenciar mais de 160 milhões de pessoas em todo o mundo. aproximadamente um quarto deles não pode ser tratado porque o aneurisma é muito difícil de alcançar, deixando os sofredores em risco de ruptura, o que também implica uma chance de morte e invalidez duradoura.
James Friend, professor de engenharia médica da Universidade da Califórnia (UC) em San Diego e autor do estudo, diz que, infelizmente, muitos dos vasos sanguíneos mais críticos que precisamos tratar estão entre os mais tortuosos e delicados do corpo. James Friend diz que, embora a robótica esteja crescendo para resolver muitos problemas médicos, dispositivos deformáveis nas escalas necessárias para esses tipos de tratamentos cirúrgicos simplesmente não existem.
Para desenvolvê-los, Friend e seus colegas buscaram inspiração no reino animal, particularmente no tipo de deformação e hidráulica em microescala em exibição em besouros acasaladores, pernas de insetos e flagelos. Isso inspirou o avanço do que o grupo chama de microcateter robótico macio acionado hidraulicamente, adequado para a realização de neurocirurgia frágil.
O grupo começou transferindo camadas concêntricas de silicone umas sobre as outras, cada uma com várias rigidezes. Isso formou um cateter de borracha de silicone com um conjunto de cavidades internas que são bombeadas com fluido salino inofensivo por meio de um controlador portátil para adicionar pressão hidráulica, permitindo que seja guiado como um “conselho para neurocirurgiões”. A inovação foi demonstrada na artéria cerebral de um porco, com a ponta direcionável perceptível em raios-X e a ferramenta se mostrando capaz de desdobrar as bobinas de platina.
O Dr. Alexander Khalessi, chefe do Departamento de Cirurgia Neurológica da UC San Diego Health, disse que, como neurocirurgião, um dos obstáculos que ele tem é guiar cateteres para os frágeis e profundos recessos do cérebro. O Dr. Alexander Khalessi continua dizendo que os resultados de hoje mostram uma prova de conceito para um cateter macio e facilmente manobrável que aumentaria significativamente nossa capacidade de lidar com aneurismas cerebrais e vários outros distúrbios neurológicos. O Dr. Alexander Khalessi continua expressando que espera avançar neste desenvolvimento para o tratamento do paciente.
Os cientistas pretendem melhorar esses resultados iniciais promissores com um teste maior em animais e, em última instância, em humanos.
Originalmente publicado pela revista Science Robotics
