Agulhas robóticas e flexíveis são usadas para tratamento de câncer!

As vespas usam seus ferrões para perfurar madeira e depositar seus ovos dentro das árvores. Os danos resultantes à madeira que podem resultar em móveis e outras estruturas em nossas casas podem levar a maioria de nós a pensar neles como pragas. Não é assim para o campo da medicina, para o qual as vespas de madeira são uma inspiração. Em sua busca por procedimentos cirúrgicos mais seguros, os cientistas criaram sondas que imitam a forma como o ferrão do inseto penetra na madeira. São as agulhas robóticas.

Agulhas robóticas – O Projeto

O projeto financiado pela UE EDEN2020 usou esta inspiração para desenvolver um cateter roboticamente dirigido que pode fornecer medicamentos contra o cancro que salvam vidas diretamente a um tumor no cérebro. As aplicações neurocirúrgicas específicas do paciente do projeto visam atender à demanda do campo por um tratamento melhor e minimamente invasivo.

Chamado de agulha de ponta bisel programável (PBN), o cateter é capaz de seguir uma rota personalizada através do cérebro que minimiza o dano tecidual. Uma vez que atinge o tumor, o PBN libera o quimioterápico para o tecido. Tudo isso é possível graças às cinco tecnologias-chave do projeto:

• Ressonância magnética (RM) pré-operatória e ressonância magnética por difusão;
• Ultra-sonografias realizadas durante o procedimento;
• Um mecanismo preditivo baseado em modelagem cerebral sofisticada;
• Direção de agulha assistida por robô;
• e uma plataforma robótica para cirurgia.

Como funciona as agulhas robóticas

As agulhas robóticas possui quatro segmentos de plástico interligados aninhados que incorporam canais de distribuição de drogas. Cada um dos quatro canais também contém sensores de forma de fibra ótica. Um motor sem ferro aciona cada segmento, empurrando um segmento para a frente de modo que ele deslize sobre os outros e faça com que a ponta da agulha se curve. Desta forma, a agulha é guiada ao longo de um caminho sob medida pelo cérebro e pode até mesmo atingir tumores profundamente embebidos em partes impermeáveis ​​do cérebro.

Elas possuem quatro motores, cada um com seu próprio drive. A interferência eletromagnética extremamente baixa das unidades é extremamente importante em tais procedimentos médicos. O sistema orienta as agulhas robóticas analisando os dados de ressonância magnética e ultrassonografia e, em seguida, acionando cada um dos quatro segmentos de agulhas, de modo que possa alcançar o tumor e entregar o medicamento.

Para que o tratamento seja eficaz, isso precisa ser feito com precisão e em velocidades muito altas. O planejamento do caminho é realizado por um controlador de movimento de alto desempenho com um processador multi-core e vários recursos que facilitam o uso.

O projeto está em validação e a notícia foi publicada no site do projeto EDEN2020.