Un pequeño dispositivo vibratorio agregado a las herramientas quirúrgicas podría mejorar la sensibilidad de los cirujanos a las diferentes formas y texturas dentro del cuerpo de sus pacientes. Los ingenieros de la Universidad de Hiroshima han diseñado el pequeño dispositivo vibratorio para que se adhiera a cualquier herramienta quirúrgica manual existente y se use instantáneamente, sin requerir capacitación adicional para los médicos.
Durante las cirugías mínimamente invasivas, los cirujanos confían en herramientas metálicas largas y delgadas para explorar los cuerpos de sus pacientes. Dichas cirugías laparoscópicas benefician a los pacientes al reducir el tamaño de los cortes quirúrgicos y minimizar las cicatrices, pero los cirujanos ya no pueden usar sus dedos para tocarlos directamente.pacientes para sentir información esencial sobre sus órganos.
"Comenzamos este trabajo hace seis años, tratando de mejorar la sensibilidad de la punta del dedo humano, pero en 2012 tuve la idea de que una mayor sensibilidad podría ser valiosa durante cirugías mínimamente invasivas. Las herramientas médicas típicas obtienen información sobre la condición del paciente. Hay muy pocasdispositivos que apuntan a mejorar la habilidad del médico ", dijo Yuichi Kurita, Ph.D., autor principal del estudio y profesor asociado en la Universidad de Hiroshima.
El vibrador, llamado PZT Actuator, se adhiere a la herramienta quirúrgica favorita de un cirujano y vibra en la palma del cirujano a un ritmo constante. Las vibraciones son tan sutiles que no se pueden sentir. Sin embargo, esta vibración constante y uniforme mejora la sensibilidad del cirujano a otros, sensaciones irregulares. Las variaciones naturales de tocar diferentes tejidos con una herramienta de metal normalmente pueden ser demasiado sutiles para que el cirujano las detecte, pero las vibraciones constantes suministradas por el actuador PZT aumentan la sensación a un nivel notable.
A los voluntarios se les vendaron los ojos y se les pidió usar pinzas quirúrgicas con el actuador PZT conectado al mango para identificar diferentes texturas de papel de lija y encontrar una pequeña bola de espuma de poliestireno dentro de una copa llena de silicona. Estas pruebas imitan la detección de la textura del tejido y la identificación de un tumor sólido.
Los resultados de estas pruebas y otros análisis revelaron que existe un rango de intensidad de vibración que mejora significativamente la sensibilidad de cualquier persona. La herramienta no necesita ajustarse al sentido del tacto único de cada usuario, lo que significa que el Actuador PZT debe ser robustoy simple de usar.
El actuador PZT sigue siendo seguro para los pacientes porque el dispositivo está solo en las manijas de las herramientas del cirujano, no dentro del cuerpo del paciente. Las vibraciones son tan sutiles que no sacuden la herramienta. La fuente de alimentación eléctrica también es segura para los médicosy pacientes.
"Nuestro próximo conjunto de experimentos confirmará la utilidad del Actuador PZT en situaciones quirúrgicas. Antes de poder dar esta herramienta a los cirujanos, también debemos desarrollar un método para mantener una buena higiene del dispositivo para que siempre sea seguro para los pacientes,"dijo Kurita.
El equipo de investigación responsable del Actuador PZT incluye ingenieros matemáticos y médicos. Los investigadores primero probaron el dispositivo a través de modelos matemáticos usando cálculos de cuatro tipos de neuronas y su respuesta a diferentes niveles de estimulación mecánica. El término matemático que describe los fenómenos de un constante indetectablela señal que mejora una señal irregular simultánea se llama efecto de resonancia estocástica.
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Materiales proporcionado por Universidad de Hiroshima . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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