Evaluación in vivo de un sensor óptico blando para la detección de sangrado en colonoscopia

Por qué importa vigilar los sangrados ocultos

La colonoscopia se ha convertido en una prueba rutinaria para detectar y extirpar signos tempranos de cáncer colorrectal y otros problemas intestinales. Sin embargo, la misma herramienta que salva vidas puede, en casos raros, provocar hemorragias o pequeños desgarros en la pared intestinal. Dado que la cámara sólo ve lo que está directamente frente a su extremo, un sangrado que comience justo detrás puede pasar desapercibido hasta mucho después. Este estudio explora un sensor blando basado en luz que se coloca sobre un colonoscopio estándar y vigila discretamente el fluido circundante en busca de señales de sangre, con el objetivo de hacer el procedimiento más seguro sin ralentizar a los médicos.

Un complemento suave para una prueba habitual

Los investigadores diseñaron una funda delgada y flexible que se ajusta alrededor del colonoscopio justo detrás de su extremo. Incrustados en esa funda hay diminutas guías de luz que emiten luz verde e infrarroja a través de un canal estrecho que toma continuamente muestras del fluido dentro del colon. En condiciones normales, ambos colores de luz atraviesan el canal con pérdidas mínimas. Cuando la sangre se mezcla con el fluido, la luz verde se absorbe fuertemente mientras que la infrarroja se ve mucho menos afectada. Al comparar cuánto disminuye cada color de luz, el sistema puede determinar si el sensor ha encontrado sangre en lugar de fluido digestivo ordinario o breves perturbaciones mecánicas.

Poner el sensor a prueba en tejido vivo

Trabajos previos habían mostrado que el sensor podía detectar mezclas de sangre artificial en porciones de colon de vaca fuera del cuerpo. En el nuevo estudio, el equipo avanzó un paso hacia el uso en condiciones reales probando el dispositivo en cerdos vivos, cuyos intestinos se asemejan a los humanos. Dos endoscopistas expertos realizaron colonoscopias repetidas en dos cerdos. Cada sesión comenzó con colonoscopias estándar sin el dispositivo, seguidas de procedimientos con la funda colocada pero sin sangrado, y finalmente procedimientos en los que se provocó deliberadamente sangrado dentro del colon. Los médicos navegaron el endoscopio desde el recto hasta un punto fijado en el colon distal mientras el sensor aspiraba fluido y su electrónica registraba las señales luminosas en tiempo real.

Qué tan bien detectó la sangre sin ralentizar a los médicos

En diez procedimientos en los que hubo sangrado, el sensor detectó correctamente la sangre en todos los casos, ofreciendo una sensibilidad del 100 %. Lo hizo con una precisión global del 92 %, una precisión positiva del 83 % y una especificidad del 87 %, lo que indica que las alarmas falsas fueron relativamente raras. Se produjeron dos falsos positivos cuando pequeños agregados de heces y moco entraron en el sensor, imitando brevemente el efecto óptico de la sangre; los autores sugieren que añadir un filtro sencillo en la entrada de fluido podría reducir este problema. Importante para pacientes y clínicos, la funda adicional no cambió de manera apreciable el tiempo necesario para orientar el colonoscopio hasta la ubicación objetivo. Los tiempos de navegación con y sin el dispositivo fueron muy similares, y las pruebas estadísticas no encontraron una diferencia significativa.

Carga de trabajo, seguridad y robustez en el quirófano

Más allá de la velocidad, el equipo quiso saber si el hardware añadido hacía que el procedimiento resultara más difícil o arriesgado para los endoscopistas. Utilizando un cuestionario estándar llamado NASA TLX, los médicos valoraron el esfuerzo mental, esfuerzo físico, presión temporal, frustración y su sensación de rendimiento tras las sesiones con y sin el sensor. Las puntuaciones globales de carga de trabajo fueron parecidas, y una prueba de permutación no mostró diferencias significativas, lo que sugiere que el dispositivo puede incorporarse sin sobrecargar a los usuarios. Durante varias horas de colonoscopias repetidas, se inspeccionaron los colones de los cerdos en busca de desgarros o sangrados inesperados, y ninguno se relacionó con el sensor. La funda, sus guías de luz y la tubería conectada permanecieron en su lugar y funcionales durante todo el tiempo, a pesar de obstrucciones ocasionales por moco que se resolvieron fácilmente mediante lavado.

De los ensayos en animales hacia exámenes humanos más seguros

En conjunto, los resultados muestran que se puede añadir una funda blanda basada en luz a un colonoscopio estándar para detectar sangrados justo fuera del campo de visión de la cámara, sin ralentizar la navegación ni aumentar de forma apreciable la carga de trabajo del médico en un modelo de animales vivos. Los autores consideran esto un paso importante hacia ensayos en humanos, aunque señalan que aún hacen falta estudios más amplios, filtros añadidos para reducir las falsas alarmas y la refinación con materiales de grado médico. Si estos próximos pasos tienen éxito, las colonoscopias futuras podrían ganar discretamente un conjunto adicional de “ojos” en forma de un detector de sangre invisible y en tiempo real, ayudando a los médicos a detectar complicaciones antes y manteniendo aún más segura una prueba ampliamente utilizada para la detección del cáncer.

Cita: Gerald, A., Palkawong-Na-Ayuddhaya, K., Bono, V.D. et al. In vivo evaluation of a soft optical sensor for bleeding detection in colonoscopy. Sci Rep 16, 13671 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43768-2

Palabras clave: colonoscopia, detección de sangrado, sensor óptico, dispositivo microfluídico, cribado del cáncer colorrectal