Uma nova geração de robôs médicos, inspirados pela natureza, promete navegar nos recantos mais remotos do corpo humano. A sua concepção flexível e a sua orientação magnética abrem perspectivas inéditas para as intervenções minimamente invasivas.
Estes dispositivos, desenvolvidos por uma equipa da Universidade de Macau, representam um avanço potencial para o diagnóstico e tratamento de patologias digestivas. Eles procuram contornar as limitações dos endoscópios convencionais, frequentemente percecionados como desconfortáveis pelos pacientes e de alcance limitado.
Uma inspiração vinda do deserto
O princípio de locomoção destes robôs inspira-se directamente numa aranha particular, a
Carparachne aureoflava. Este espécime, originário das dunas da Namíbia, utiliza um movimento de rolamento para escapar rapidamente aos seus predadores em terrenos instáveis. Os engenheiros transpuseram este mecanismo natural eficaz num dispositivo artificial.
Ilustração esquemática dos robôs magnéticos flexíveis bioinspirados e das suas aplicações no domínio biomédical. Estas 'aranhas' são manipuladas por um braço robotizado com seis graus de liberdade para gerar campos magnéticos rotativos. Elas podem rastejar sobre superfícies inclinadas (incluindo deslocar-se de cabeça para baixo) e navegar no tubo digestivo. A estrutura do robô é totalmente concebida a partir de materiais flexíveis e biocompatíveis. Esta flexibilidade é essencial para evitar danificar as paredes delicadas do tubo digestivo durante o seu deslocamento. O risco de lesão dos tecidos internos encontra-se assim consideravelmente reduzido.
O controlo do dispositivo efectua-se desde o exterior do corpo graças a um campo magnético gerado por um equipamento robotizado. Este sistema oferece uma grande precisão de movimento com seis graus de liberdade. O robô pode então ser pilotado de maneira muito fluida através dos órgãos.
Uma navegação a todos os quadrantes no sistema digestivo
A capacidade de evoluir sobre superfícies verticais, ou mesmo de cabeça para baixo, constitui uma das maiores vantagens desta tecnologia. Esta mobilidade omnidireccional é útil para inspecionar zonas como os recessos do estômago ou as paredes do cólon. O robô supera desníveis importantes, podendo atingir vários centímetros.
A eficácia do sistema foi validada durante testes em condições realistas, efectuados em segmentos de tubo digestivo animal. Os resultados, publicados na
International Journal of Extreme Manufacturing, confirmam a capacidade dos robôs em alcançar alvos específicos. Eles demonstram também uma navegação bem-sucedida em ambientes revestidos de muco.
A longo prazo, estes robôs poderiam ser equipados com micro-câmaras ou reservatórios para administrar princípios ativos de maneira muito localizada. Esta abordagem direccionada poderia aplicar-se ao tratamento de lesões pré-cancerosas ou de tumores localizados. O caminho está aberto para intervenções muito menos invasivas.
Para ir mais longe: Quais são os limites actuais da endoscopia tradicional?
A endoscopia padrão utiliza um longo tubo flexível munido de uma luz e de uma câmara. A sua inserção pode ser desconfortável, necessitando frequentemente de sedação do paciente. A rigidez relativa do dispositivo limita o seu acesso às zonas mais sinuosas do intestino delgado.
A precisão do acto médico pode também ser condicionada pela forma do endoscópio. Os movimentos são por vezes menos finos do que o desejado para colheitas ou administrações de medicamentos muito localizadas. O campo de visão permanece limitado pela configuração da extremidade do tubo.
Além disso, o procedimento pode comportar riscos, embora baixos, de perfuração da parede digestiva. Estas limitações estimulam a pesquisa de soluções alternativas mais precisas e melhor toleradas. As novas tecnologias robotizadas visam directamente responder a estas desvantagens.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: International Journal of Extreme Manufacturing