Gli scienziati hanno sviluppato un catetere orientabile magnetico molto piccolo per la chirurgia minimamente invasiva. Grazie alla sua rigidità variabile, i chirurghi possono eseguire movimenti più complessi all'interno del corpo con un minor rischio di lesioni per il paziente.

Per i pazienti con aritmia cardiaca, i chirurghi eseguono abitualmente una procedura minimamente invasiva per l'ablazione delle sezioni del cuore che causano impulsi elettrici indesiderati. Il medico inserisce un catetere attraverso una vena nel cuore che genera localmente calore per l'ablazione delle sezioni interessate. Per guidare la punta del catetere attraverso i vasi sanguigni con un alto livello di precisione, il chirurgo può piegare la punta manualmente utilizzando un filo di trazione all'interno del catetere. Però, il catetere può essere spostato solo in due direzioni:a sinistra ea destra.

In collaborazione con i colleghi dell'EPFL, I ricercatori dell'ETH di Zurigo che lavorano sotto Brad Nelson, Professore di Robotica e Sistemi Intelligenti, ora hanno sviluppato un catetere con una testa magnetica. Invece di essere guidato manualmente, è gestito da un computer tramite un campo magnetico esterno. Ciò consente di piegare la parte anteriore del catetere in qualsiasi direzione con il massimo livello di precisione. "Di conseguenza, il nuovo catetere può essere guidato attraverso vasi sanguigni più complessi meglio di un catetere convenzionale, "dice Christophe Chautems, uno studente di dottorato nel gruppo di Nelson. Poiché il catetere magnetico non richiede un filo di trazione, può essere reso molto più sottile. Gli scienziati hanno così sviluppato il catetere orientabile più piccolo mai realizzato.

Rigidità variabile

Con il nuovo catetere, anche la rigidità della parte anteriore può essere regolata, grazie ad una lega a basso punto di fusione posta in tre delle sue sezioni. Con alimentazione fornita tramite sottili fili di rame all'interno del catetere, queste sezioni possono essere riscaldate e quindi rese flessibili.

Se la parte anteriore del catetere è relativamente rigida, l'applicazione di un campo magnetico esterno lo lascia piegare solo leggermente. In contrasto, un catetere morbido consente piegature in curve molto strette. Ciò consente ai chirurghi di navigare attraverso i vasi sanguigni con una precisione molto maggiore, e riduce anche il rischio di ferire accidentalmente i vasi dall'interno.

Affinché i chirurghi lavorino con questi cateteri magnetici, i pazienti devono sdraiarsi su un sistema di navigazione magnetico, un apparato utilizzato per produrre campi magnetici diretti. Tali dispositivi sono già stati sviluppati dall'ETH di Zurigo e da uno spin-off dell'ETH. Oggi, anche i fornitori commerciali offrono questi dispositivi, che sono attualmente in uso in circa 100 ospedali in tutto il mondo.

Migliore protezione contro le radiazioni

La navigazione del catetere magnetico ha un altro vantaggio:a differenza della navigazione manuale, il chirurgo non è accanto al paziente, ma in una sala di controllo della porta accanto. Ciò fornisce una migliore protezione dalle radiazioni della macchina a raggi X utilizzata per generare immagini per la navigazione all'interno del corpo del paziente. È anche possibile eseguire l'operazione a distanza su grandi distanze. Ci sono persino sforzi in corso per automatizzare completamente tali procedure a medio termine.

Per la loro prova di concetto, I ricercatori dell'ETH si sono concentrati sull'uso del catetere per trattare l'aritmia cardiaca. Hanno brevettato il sistema e stanno cercando partner dell'industria per sviluppare ulteriormente il catetere e portarlo sul mercato. Stanno anche lavorando su applicazioni di cateteri nella chirurgia oculare e gastrointestinale.