Investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza han desarrollado un electrodo robótico blando, que puede avanzar a través de un pequeño orificio en el cráneo y luego abrirse en una serie de brazos en espiral, para proporcionar mediciones electrocorticográficas de un área relativamente grande de la superficie del cerebro. La tecnología podría resultar muy útil para los neurocirujanos que deseen mapear regiones del cerebro que puedan estar desencadenando ataques epilépticos y luego atacar quirúrgicamente estas lesiones. Reducir el área del cráneo que se extirpa durante la cirugía ayuda a acelerar la recuperación del paciente y reducir el trauma asociado con dichos procedimientos. El perfil bajo, la naturaleza flexible y el diseño del brazo en espiral de este dispositivo significan que es muy adecuado para una administración mínimamente invasiva a través de un orificio de 2 cm en el cráneo.
La administración mínimamente invasiva de tecnologías médicas dentro del cuerpo tiene una serie de beneficios para los pacientes, incluida la reducción del trauma tisular y los tiempos de recuperación. Sin embargo, diseñar equipos que puedan pasar a través de un pequeño agujero y luego seguir funcionando eficazmente en el otro lado requiere algo de ingenio. Un neurocirujano pidió a los investigadores detrás de esta última tecnología que diseñaran un electrodo cortical que pudiera pasar a través de un pequeño orificio en el cráneo, pero que aún pudiera proporcionar datos sobre la actividad eléctrica de un área mucho más grande del cerebro.
"Las neurotecnologías mínimamente invasivas son enfoques esenciales para ofrecer terapias eficientes y adaptadas al paciente", afirmó Stéphanie Lacour, investigadora que participa en el estudio. “Necesitábamos diseñar una matriz de electrodos miniaturizada capaz de plegarse, pasar a través de un pequeño orificio en el cráneo y luego desplegarse en una superficie plana que descansa sobre la corteza. Luego combinamos conceptos de bioelectrónica blanda y robótica blanda”.
El orificio a través del cual debía pasar el electrodo tenía aproximadamente 2 cm de diámetro y luego, una vez dentro del cráneo, el electrodo tenía que poder desplegarse en el espacio entre el cerebro y el cráneo, un apretón apretado de 1 mm. El diseño resultante incluye seis brazos en espiral diseñados para maximizar el contacto entre el electrodo y el cerebro. El dispositivo puede estirarse hasta un diámetro de 4 cm a lo largo de la superficie del cerebro cuando está completamente extendido y se introduce a través de un tubo cilíndrico en estado plegado.
La tecnología también aprovecha un mecanismo de actuación de eversión para abrir suavemente cada brazo sobre la superficie del cerebro, uno a la vez. "La belleza del mecanismo de eversión es que podemos desplegar un tamaño arbitrario de electrodo con una compresión mínima y constante en el cerebro", dijo Suhko Song, otro investigador involucrado en el estudio. “La comunidad de robótica blanda ha estado muy interesada en este mecanismo de eversión porque ha sido bioinspirado. Este mecanismo de eversión puede emular el crecimiento de las raíces de los árboles y no hay limitaciones en términos de cuánto pueden crecer las raíces de los árboles”.
Vea un vídeo de EPFL sobre la tecnología:
Estudio en la revista Science Robotics : Despliegue de un sistema de electrocorticografía con un actuador robótico blando
Vía: EPFL