Unas articulaciones robóticas en miniatura podrían dirigir las intervenciones quirúrgicas del futuro
Los microrobots podrían ocupar un lugar importante en nuestros futuros sistemas de asistencia sanitaria. La robótica ya ha abierto una vía a la cirugía de mínimo acceso, como la extirpación de un tumor encefálico a través de un pequeño orificio en la cabeza. El éxito de esta intervención quirúrgica depende del movimiento, la estabilidad y el sistema de control de las articulaciones robóticas. En el proyecto UWIPOM2, financiado con fondos europeos, los investigadores han estado trabajando para reducir esta tecnología al nivel de micras, desarrollando articulaciones microrrobóticas en miniatura para cirugía y otras intervenciones médicas. «UWIPOM2 constituirá el elemento fundamental para sentar las bases de la tecnología microrrobótica para aplicaciones sanitarias, pero también para otros campos como los nanosatélites, la seguridad, la mecatrónica o la microelectrónica», explica Efrén Díez Jiménez, catedrático de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Alcalá (España) y coordinador del proyecto UWIPOM2. «En la actualidad, existe tecnología para microsensores, microcomunicaciones e incluso para microscopios, pero el componente final que puede abrir un campo completo de la microrrobótica serán las articulaciones microrrobóticas UWIPOM2», añade Díez Jiménez.
Una articulación microrrobótica inalámbrica
La nueva tecnología, UWIPOM2, funciona como una articulación robótica macroscópica, con motor y reductor, y compuesta por imanes y un yugo eléctrico para producir magnetismo. Todo el sistema se alimenta a través de ondas electromagnéticas, lo que confiere total autonomía a cualquier herramienta o microrrobot que active. «La articulación robótica es nueva en sí misma como dispositivo, pero todos los componentes individuales suponen un avance significativo respecto al estado de la técnica —afirma Díez Jiménez—. Antes de este proyecto, nadie podía fabricar piezas tan pequeñas y, por supuesto, nadie podía siquiera intentar ensamblarlas». El micromotor UWIPOM2 ofrece una densidad de par similar a la de los motores macroscópicos y es el más delgado de la historia, lo que significa que puede integrarse en catéteres ultrafinos para su uso en intervenciones quirúrgicas de mínimo acceso. El motor demostró ser duradero a lo largo del tiempo, con una vida útil de más de 70 horas de funcionamiento a baja velocidad, y una capacidad para mover masas incluso mayores que su propio peso, girar a velocidades muy rápidas (27 000 revoluciones por minuto) y soportar y disipar el calor interno con eficacia. «Con los microactuadores y micromotores UWIPOM2 será posible crear catéteres dirigibles, sistemas de ablación por láser ultrapreciosos, sistemas de ecografía intravascular y sistemas de abrasión, entre otras posibles aplicaciones médicas», apunta Díez Jiménez.
Pruebas del dispositivo
A través del proyecto UWIPOM2, el equipo diseñó, fabricó y probó actuadores y motores de tamaño micrométrico con capacidad para funcionar en entornos fluidos como los que se encuentran en el interior del cuerpo. «Es importante destacar que cada uno de los desarrollos necesarios para alcanzar este objetivo final ha supuesto un enorme reto técnico», apunta Díez Jiménez. A medida que esta tecnología siga desarrollándose y algún día se introduzca en los sistemas sanitarios, los cirujanos dispondrán de herramientas mucho más precisas y no dependerán tanto de su destreza manual a la hora de realizar intervenciones delicadas. «Esto podría permitir incluso intervenciones de alta precisión que podrían realizarse a distancia sin necesidad de la presencia de un cirujano especialista en el quirófano —destaca Díez Jiménez—. Además, al dotar a las herramientas de mayor movilidad, será posible intervenir y realizar operaciones en lugares de difícil acceso y para los que actualmente no existe ninguna solución».
Palabras clave
UWIPOM2, robot, articulación, cirugía, operaciones, inalámbrico, actuadores
