Ingenieros construyen un robot para realizar una cirugía sin un médico
Crédito: CC0 Public Domain
En un laboratorio de alta tecnología en el campus de Homewood de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, los ingenieros han estado construyendo un robot que puede ser capaz de volver a unir los vasos rotos en su vientre y en algún momento tal vez su cerebro, no se necesita médico.
El robot tiene una cámara de alta tecnología en un brazo y una máquina de coser de alta tecnología en el segundo brazo. Ya ha vuelto a unir las mitades de los intestinos de un cerdo.
«Es como la asistencia de estacionamiento en un automóvil», dijo Axel Krieger, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Whiting de Hopkins. «Realiza el procedimiento de forma autónoma».
Este tipo de sutura se realiza más de un millón de veces al año en cirugías de todo el país, dijo Krieger, parte de un equipo que desarrolla el robot y autor principal de un artículo reciente. describiendo la tecnología en Science Robotics.
El objetivo es desarrollar en los próximos años un robot que haga que el intrincado y delicado trabajo de sutura sea más consistente. Saltarse un punto o hacerlo de manera incómoda podría causar una complicación catastrófica para un paciente. El procedimiento robótico también es menos invasivo ya que se realiza por laparoscopia, a través de pequeños orificios en la piel en lugar de una abertura grande.
Los ingenieros de Hopkins esperan que el robot sea más económico que la tecnología robótica existente y más portátil. Quieren desarrollar una versión móvil que eventualmente podría usarse en una ambulancia o en el campo para emergencias, como coser una arteria principal para detener el sangrado.
El robot avanzaría la tecnología que actualmente se usa mucho en quirófanos. La Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. los llama dispositivos quirúrgicos asistidos por robot.
El más conocido es el robot da Vinci aprobado por el gobierno federal para uso quirúrgico laparoscópico general en 2000. El dispositivo tiene una consola donde un cirujano puede ver una imagen en 3D. imagen y mover varios brazos con instrumentos quirúrgicos, convirtiéndose esencialmente en una extensión del médico.
«El dispositivo no es en realidad un robot porque no puede realizar una cirugía sin el control humano directo», dice la FDA.
El robot da Vinci ahora se usa comúnmente en la extracción de vesícula biliar, histerectomías y extirpaciones de próstata porque funciona mejor en «tareas complejas en áreas confinadas», según la FDA.
Otras máquinas robóticas asistieron en antes de que se desarrollara da Vinci, pero requería incisiones mucho más grandes.
El nuevo robot que están desarrollando los ingenieros de Hopkins junto con colaboradores en el Children’s National Hospital en Washington, DC, conocido como Smart Tissue Autonomous Robot, o STAR, es diferente. Tiene monitores de computadora que ofrecen una vista en 3D, pero no tiene un joystick u otros controles.
El STAR está a cargo de un programa de computadora muy avanzado y adaptable sobre la marcha. El algoritmo «ve» y «siente» a través de cámaras que crean imágenes 3D con láser y sensores que detectan la presión de la respiración, el sangrado y los tejidos blandos.
El robot completa aproximadamente una puntada por minuto, a un ritmo ligeramente conservador. más lento que un cirujano humano. Las pruebas hasta ahora han mostrado más consistencia que las de los humanos.
Ese ha sido un problema con la tecnología robótica ahora en las salas de operaciones. La tecnología asistida por robot actual es mejor en algunas tareas quirúrgicas que en otras. Y los resultados no siempre son una mejora, incluso si las cosas parecen ir bien.
Estas máquinas también aumentan significativamente los gastos de la cirugía porque el costo del equipo asciende a millones, aunque parte de eso puede ser compensado con estadías hospitalarias más cortas y menos complicaciones. Pero muchos hospitales más pequeños y los que se encuentran en regiones menos prósperas u otros países no pueden permitirse gastos iniciales.
Jin Kang, otro desarrollador de STAR y profesor en el departamento de ingeniería eléctrica e informática de Hopkins, dijo que STAR requiere menos maquinaria y sería más barato, aunque el costo final no está determinado.
Fue diseñado con aportes de cirujanos, quienes a menudo eligen usar tecnología porque puede ayudarlos a soportar los rigores de su trabajo. Las largas horas de cirugía tradicional pueden causar espasmos y fatiga en las manos humanas.
Dijo que los cirujanos y otro personal quirúrgico aún realizan procedimientos, como extirpar tejido enfermo, antes de transferirlos a STAR, y permanecerían en el habitación en caso de emergencia, ya que el robot reconectó los intestinos u otros vasos.
«Los médicos no están siendo reemplazados», dijo Kang.
Dr. Michael Awad, el director del Programa Integral de Robótica del Hospital Barnes-Jewish en St. Louis, no participó en el desarrollo de STAR pero ha estado siguiendo el trabajo en Hopkins. Hizo su residencia quirúrgica en el Hospital Johns Hopkins y allí se capacitó en la primera generación del robot da Vinci.
Awad dijo que aún es temprano en el proceso, pero cree que los robots autónomos son inevitables en la sala de operaciones y en el El trabajo de los investigadores de Hopkins podría ser un gran paso adelante.
Aún está por verse cuánto tardará el público y los cirujanos en aceptar dicha tecnología, dijo.
Él lo ve como esos autos autónomos. La gente está lista para adoptar la tecnología de asistencia de estacionamiento a la que se refirió Krieger y otras tecnologías para evitar que la gente se desvíe hacia otros carriles. Los autos totalmente autónomos también resultarán confiables con el tiempo.
«Si bien conducir es un riesgo alto y puede provocar lesiones o la muerte, creo que las personas son aún más avergonzadas cuando se trata de cirugías en humanos». cuerpo», dijo. «Hay muchas más variables que hacen que la tarea sea más desafiante en sí misma. Hay un listón más alto que superar».
Awad, quien también es director del Instituto de Educación Quirúrgica de la Universidad de Washington, dijo que hay mucha capacitación que se dedica al uso de equipos robóticos existentes. Los médicos tienen que aprender a usar otros sentidos, como sus ojos en las pantallas de las computadoras, en lugar del tacto del tejido humano, cuando usan tecnología.
Dijo que las máquinas son especialmente útiles para llegar a lugares estrechos y sensibles. en el cuerpo como el esófago, detrás de la caja torácica y cerca del corazón. Un robot autónomo podría mejorar lo que los médicos pueden hacer por los pacientes.
También es posible que se necesite menos capacitación para los robots autónomos en la sala de operaciones. Pero eso no significa que los cirujanos no tengan que saber cómo realizar los mismos procedimientos, dijo Awad.
«Si un ser humano necesita intervenir, debe saber cómo hacerlo», dijo. «Pero cualquier cosa que pueda disminuir la curva de aprendizaje sería bienvenida».
Un documento de posición del Colegio Estadounidense de Cirujanos dice que los cirujanos deben recibir una «educación adecuada y evaluar sus habilidades» antes de usar cualquier tecnología nueva. El grupo también solicita una evaluación para establecer el valor y la seguridad de la tecnología antes de su amplia adopción.
El equipo de Hopkins planea continuar perfeccionando el robot y evaluar lo que podría hacer más allá de conectar dos extremos de un vaso sanguíneo, un intestino u otros canales, llamados anastomosis.
El trabajo en el robot ha sido apoyado por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería. El próximo paso es buscar un socio comercial para llevar la tecnología a través del proceso de desarrollo y las aprobaciones de los reguladores federales para comenzar a probar el robot en humanos.
«Realmente queremos traspasar los límites», dijo Krieger.
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2022 The Baltimore Sun.
Distribuido por Tribune Content Agency, LLC.
Cita: Los ingenieros construyen un robot para realizar una cirugía sin un médico (24 de marzo de 2022) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022-03-robot-surgery -doctor.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.