Cateteri magnetici contro l'ictus
L'ETH spin-off Nanoflex sta sviluppando cateteri controllabili magneticamente che possono essere utilizzati per trattare gli ictus in modo sicuro e rapido. I chirurghi non devono più essere necessariamente presenti sul posto.
L'ictus è la seconda causa di morte in tutto il mondo e la seconda causa di disabilità a lungo termine. Un adulto su quattro di età superiore ai 25 anni ne sarà colpito nel corso della vita. Se un coagulo di sangue nel cervello non può essere rimosso con i farmaci, le persone colpite devono sottoporsi a un intervento chirurgico d'urgenza. Il chirurgo inserisce un catetere da un'arteria oltre il cuore e nel cervello per correggere il disturbo circolatorio.
Più veloce è l'intervento, maggiori sono le possibilità del paziente di evitare danni permanenti. Fino ad oggi, i chirurghi hanno solitamente navigato manualmente la punta del catetere attraverso le spire dei vasi sanguigni utilizzando un filo di trazione. Lo svantaggio è che, poiché la punta può essere mossa solo in due direzioni, la complessa procedura richiede un tempo relativamente lungo e una grande destrezza ed esperienza.
L'ETH spin-off Nanoflex ha sviluppato un nuovo tipo di catetere che viene controllato da un campo magnetico tramite un telecomando e un computer. "Grazie a una testa magnetica, la punta del catetere non solo può essere piegata in tutte le direzioni, ma è anche più piccola, più facile da controllare e più sicura grazie al suo materiale morbido", spiega l'ETH Christophe Chautems, uno dei tre fondatori.
Preciso e veloce nel cervello
Grazie al controllo preciso del catetere magnetico, in futuro gli interventi dovrebbero essere più brevi e meno impegnativi rispetto ai cateteri tradizionali. "Anche i chirurghi meno esperti dovrebbero essere in grado di trattare gli ictus con il nostro sistema", afferma Chautems. Dato che attualmente gli specialisti di cateteri negli ospedali sono troppo pochi, lui e il suo team sperano che un maggior numero di pazienti affetti da ictus possa essere aiutato rapidamente. Il catetere morbido e più maneggevole dovrebbe anche ridurre le lesioni involontarie ai vasi sanguigni.
Un altro vantaggio è che il chirurgo controlla il catetere magnetico con un telecomando e quindi non deve stare accanto al paziente durante l'intervento. Questo protegge dalle radiazioni della macchina a raggi X, che permette ai medici di trovare la strada all'interno del corpo del paziente.
Ma non è tutto: "In futuro, il nostro sistema consentirà anche di eseguire interventi a distanza con un telecomando e uno schermo", afferma Silvia Viviani, che ha studiato robotica all'ETH e lavora alla Nanoflex dal 2021. Se i ricercatori della start-up avranno successo, i pazienti colpiti da ictus dovrebbero poter essere operati il più rapidamente possibile nell'ospedale locale più vicino da un esperto che non deve essere presente sul posto. Questo può far risparmiare tempo importante.
Generatore di campo magnetico flessibile
Per consentire ai chirurghi di utilizzare il catetere magnetico, i pazienti devono trovarsi accanto a un sistema di navigazione magnetica che genera un campo magnetico diretto. Il sistema e il software associato sono stati sviluppati nel Multi-Scale Robotics Lab da l'ETH Bradley Nelson, che ha co-fondato Nanoflex nel 2021 con Christophe Chautems e Matt Curran. Curran, che vanta un'esperienza di oltre 20 anni nel settore delle tecnologie mediche, è il CEO della start-up. Lo spin-off dell'ETH è stato sostenuto dal Wyss Zurich Translational Center fin dalla sua fondazione.
A differenza dei dispositivi disponibili in commercio che sono installati in modo permanente in sala operatoria, il generatore di campo magnetico di Nanoflex è notevolmente più leggero e può quindi essere utilizzato in modo più flessibile. Può essere spostato in sala operatoria a seconda delle necessità e necessita solo di elettricità e acqua per funzionare.
L'ingegnere Chautems dell'ETH ha lavorato per oltre cinque anni nel gruppo di ricerca di Bradley Nelson allo sviluppo del catetere magnetico e alla miniaturizzazione del sistema. "Il nostro obiettivo era quello di generare un campo magnetico nel minor spazio possibile, per ridurre il peso e il volume del dispositivo. Questo è stato possibile solo quando abbiamo sviluppato una nuova tecnologia di raffreddamento per l'elettromagnete, che è stata poi brevettata", spiega lo svizzero di lingua francese, che ha conseguito il Bachelor in ingegneria meccanica all'ETH di Zurigo. Il sistema di navigazione magnetica, più piccolo e flessibile, sarà quindi significativamente più economico rispetto ai prodotti concorrenti.
Essere presenti in ogni grande ospedale
La visione dei fondatori dell'azienda è che in futuro ogni grande ospedale avrà uno dei loro sistemi di navigazione magnetica. Tuttavia, c'è ancora molto da fare prima che ciò accada: "Attualmente stiamo mettendo alla prova il nostro prototipo su un modello in silicone del corpo umano", spiega Chautems.
L'obiettivo è ottenere l'ammissione al mercato americano entro due anni. Per raggiungere questo obiettivo, la giovane azienda deve non solo esaminare tutti i possibili rischi e dimostrare come questi possano essere ridotti al minimo, ma anche dimostrare come il sistema possa essere prodotto in modo standardizzato e funzionare in modo affidabile.
Il team di dodici persone guidato da Chautems e Curran è fiducioso che la tecnologia non solo riuscirà a entrare nel mercato, ma sarà presto utilizzata anche in altri settori come la chirurgia cardiaca e oculare, la gastroscopia e gli interventi fetali.