Un equipo de científicos de la Universidad de Leeds ha diseñado un robot con tentáculos capaz de explorar los pulmones e introducirse incluso en los huecos más reducidos de los bronquios. Con él, se podría tomar muestras de lugares prácticamente inaccesibles hoy en día y también entregar fármacos como la quimioterapia justo donde se necesitan.

Sin duda, la introducción de la robótica en el ámbito de la medicina está dando grandísimas noticias en los últimos años. Esta podría ser una de ellas; aunque, según explican en un comunicado de prensa los autores de la investigación, aún habría que esperar unos años para poder tenerlo en los hospitales.

De hecho, aún quedan algunas fases de prueba. Por ahora solo han probado el robot con tentáculos en una reproducción en 3D del árbol bronquial. Después esperan usarlo en cadáveres y, ya de ahí, en pacientes vivos. Es cierto que quedan muchos pasos por dar; pero, según los resultados publicados en Soft Robotics, los que llevan recorridos han sido muy positivos. Puede que en un futuro los pacientes con cáncer y otras dolencias de los pulmones lo agradezcan. 

Obstáculos para acceder más allá de los pulmones

En la actualidad, para poder analizar los pulmones y las vías respiratorias los médicos usan un aparato llamado broncoscopio. Este consiste en un tubo flexible de 3,5 a 4 milímetros de diámetro, que se introduce por la nariz y la boca y se lleva hasta las vías bronquiales.

El problema que tiene es que, por su tamaño, solo puede acceder hasta la parte más alta del árbol que componen los bronquios. Para poder adentrarse hasta los recovecos más estrechos se pasa un catéter de unos 2 milímetros por el broncoscopio. Este ya sí puede introducirse en las ramas más finas del árbol, pero es muy difícil manejarlo desde fuera. No olvidemos que es un tubo dentro de otro tubo que se ha introducido por la nariz. No permite mucho margen de movimiento.

Sin embargo, el robot con tentáculos desarrollado por los laboratorios STORM, de la Universidad de Leeds, tiene mucho más fácil el acceso. Al fin y al cabo, es un vehículo independiente, que se maneja desde fuera con ayuda de un imán. No está sujeto a ningún soporte en la parte externa del cuerpo, sino que se aprovecha el magnetismo para guiarlo hasta su destino. 

Universidad de Leeds

Un robot con tentáculos para viajar a lugares minúsculos

El robot con tentáculos está compuesto por una serie de cilindros interconectados, cada uno de 2 milímetros de diámetro, como el catéter que se introducía en el broncoscopio. En total tiene 8 milímetros de longitud, pero gracias al material elastomérico del que está compuesto es muy flexible y suave, de modo que cada segmento puede articularse de forma prácticamente independiente. 

A su vez, ese material está recubierto de pequeñas partículas magnéticas que son las que permiten que se pueda manejar desde fuera. De hecho, el robot con tentáculos no será el único robot en la sala, ya que para guiarlo se usan unos imanes montados sobre brazos robóticos. Esto permite guiar el dispositivo de forma personalizada para cada paciente. Primero se realizarían una serie de pruebas de imagen de los pulmones y los bronquios, dirigidas a discernir el punto exacto en el que se debe tomar la muestra o entregar el fármaco. Después, con esa información clave, se programan los imanes para guiar al robot con tentáculos.

Las pruebas con el árbol bronquial impreso en 3D a partir de datos anatómicos han sido un éxito. Se espera que con cadáveres los resultados también sean buenos. Si todo va bien, en unos años muchos pacientes podrán tener acceso a este robot con tentáculos en los hospitales.

Robótica e inteligencia artificial al servicio de la medicina

Los laboratorios STORM tienen ya una amplia experiencia en el desarrollo de artilugios para adentrarse en el cuerpo humano.

Uno de sus mayores logros ha sido la invención de un endoscopio de bajo costo, que podría ayudar mucho al diagnóstico de enfermedades en países con pocos recursos. Pero esto no es lo único que puede hacer la tecnología por la medicina.

Las nanopartículas magnéticas son una opción muy prometedora para la entrega de fármacos antitumorales

El uso de magnetismo para guiar robots a través del organismo es algo cada vez más estudiado, que no se centra solo en el ámbito de los pulmones. Por ejemplo, se han diseñado robots de colonoscopia, que se guían de este modo a través de los intestinos.

Además, cada vez son más los científicos que estudian el uso de nanopartículas magnéticas para la entrega de fármacos. Esto es especialmente útil con medicamentos de quimioterapia, ya que se evitarían muchos efectos secundarios. Las nanopartículas magnéticas son partículas muy pequeñas, en las que se introduce la sustancia en cuestión. Una vez que se inyecta al paciente, se usa un imán para guiarla justo hasta el tumor. De este modo se impide que se dañen también las células sanas, como ocurre a menudo con la quimioterapia, que en cierto modo se encarga de matar moscas a cañonazos. Pero no solo se usan con antitumorales. También se está estudiando su potencial para el desarrollo de anticonceptivos.

Por otro lado, los algoritmos de inteligencia artificial tienen una gran utilidad en el diagnóstico de enfermedades. Por ejemplo, el deep learning puede emplearse para analizar una gran cantidad de imágenes de rayos X y encontrar en ellas posibles lesiones asociadas a enfermedades.

¿Y qué decir de los algoritmos de IA que seleccionan sustancias con potencial farmacológico entre millones de moléculas? Estos son también muy útiles, pero solo si caen en buenas manos. De hecho, recientemente se demostró que un mal uso de estos algoritmos puede contribuir a la búsqueda de nuevas armas químicas.

Pero no estamos en ese punto. Al menos no deberíamos estarlo. De momento, inventos como este robot con tentáculos que viaja por los pulmones solo se han desarrollado con el fin de ayudar a los seres humanos. La era de los robots ya está aquí, pero no debemos temerla. Al fin y al cabo, si se usan bien, su objetivo es hacer nuestra vida más fácil.