Científicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) han revelado un pequeño electrodo flexible que puede desplegarse dentro del cráneo sin dañar el cerebro. Permitirá a los médicos realizar cirugías mínimamente invasivas en pacientes que viven con epilepsia y otros trastornos cerebrales.
El conjunto de electrodos está hecho de oro y un material elastómero transparente y es lo suficientemente delgado como para caber en el estrecho espacio entre el cráneo y el cerebro. En un estudio publicado recientemente, el equipo de la EPFL menciona que han probado con éxito el electrodo en un cerdo.
La principal ventaja de este dispositivo es que puede ingresar al cerebro a través de un pequeño orificio en el cráneo y luego expandirse hacia el interior, lo que permite a los neurocirujanos trabajar en un área de superficie más grande (más neuronas y tejidos) del cerebro . Así es como funciona el electrodo extraño.
¿Qué hace que el electrodo sea tan especial?
Cuando está completamente desplegado, el electrodo tiene seis brazos en forma de espiral que requieren un diámetro de cuatro centímetros para extenderse por completo. Sin embargo, eso no significa que los médicos deban perforar un gran agujero de cuatro centímetros en el cráneo para colocar el dispositivo.
Antes del despliegue, el electrodo de goma se pliega y empaqueta dentro de un tubo cilíndrico llamado cargador. Este tubo luego canaliza el electrodo hacia el cerebro a través de un orificio de dos centímetros en el cráneo. Una vez que llega al interior del cráneo, los brazos en forma de espiral se abren completamente y el electrodo recupera su forma original.
Tal acción de eversión es demostrada principalmente por robots blandos . “La comunidad de robótica blanda ha estado muy interesada en este mecanismo de eversión. La belleza del mecanismo de eversión es que podemos desplegar un tamaño arbitrario de un electrodo con una compresión constante y mínima en el cerebro”, dijo Sukho Singh, investigador principal.
La forma espiral del electrodo también tiene su propio significado. Curiosamente, el primer prototipo del electrodo tenía brazos rectos, pero durante las pruebas, no pudo distribuir uniformemente el electrodo y cubrió menos superficie cerebral.
Con brazos en forma de espiral, los investigadores pudieron superar estas limitaciones y pudieron implementar con éxito el electrodo en un cerdo. El equipo de EPFL cree que su innovación podría desencadenar el desarrollo de más aplicaciones de neurocirugía suaves y flexibles que harán que las cirugías cerebrales complejas sean más accesibles y menos riesgosas.
La importancia de los electrodos flexibles plegables
Los electrodos se implantan dentro del cráneo principalmente para realizar una estimulación cerebral profunda (DBS). Durante DBS , las corrientes eléctricas de un dispositivo externo se utilizan para estimular aquellas partes del cerebro que no funcionan bien debido a trastornos que van desde la epilepsia hasta la distonía y el Parkinson.
Los electrodos blandos plegables aumentan las esperanzas de millones de pacientes en todo el mundo que viven con las condiciones médicas mencionadas anteriormente. Esto se debe a que, en comparación con los implantes convencionales, los electrodos plegables son menos invasivos y se pueden implementar de una manera más segura y conveniente.
Además, su estructura flexible les permite cubrir más tejidos cerebrales con un riesgo mínimo para el cráneo y el cerebro durante la DBS. Stéphanie Lacour, autora principal del estudio y profesora de la EPFL, dijo: «Las neurotecnologías mínimamente invasivas son enfoques esenciales para ofrecer terapias eficientes y adaptadas al paciente».
Lacour y su equipo planean continuar su investigación para que pronto su electrodo y muchas otras tecnologías similares puedan estar disponibles para los humanos. El estudio se publica en la revista Science Robotics.
