Un equipo que incluye un robot humanoide y un cirujano humano realizó exitosamente una remoción de vesícula biliar. Crédito actual: UC San Diego
En un primer médico, investigadores de la Universidad de California San Diego han utilizado exitosamente dos robots humanoides teleoperados para completar cirugías durante un ensayo preclínico, según un estudio publicado esta semana en la revista Naturaleza.
En una cirugía, un equipo formado por un robot humanoide y un cirujano humano actuando como asistente realizó exitosamente una extirpación de vesícula biliar. Un segundo procedimiento exitoso fue realizado por dos humanoides trabajando lado a lado en un equipo robot-robot. Ambos procedimientos se realizaron en grandes mamíferos no primarios.
El prueba de contacto es un primer paso hacia la introducción de humanoides en el quirófano, dijeron los investigadores. Estos robots podrían ayudar primero durante los procedimientos, luego realizar cirugías con teleoperación.
“Los robots humanoides operados y autónomos tienen un potencial real para amplificar el acceso a cirugías críticas a las que los pacientes no tendrían acceso. Esto puede ayudar a abordar Salud crisis no sólo en Estados Unidos, sino también en todo el mundo”, dijo Michael Yip, profesor en el UC San Diego Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática y uno de el papel’s autores senior.
A diferencia de plataformas dedicadas como Quirúrgica intuitiva‘s da Vinci Surgical System or Stryker‘s Mako Robotic Arm, los investigadores se centraron en la tesis de que los robots humanoides son versátiles y podrían realizar una amplia gama de procedimientos y tareas generales. Los líderes del mercado han demostrado que los sistemas robóticos tienen un lugar en el quirófano; ahora la pregunta es si un robot humanoide también puede soportar procedimientos quirúrgicos.
“El procedimiento que realizamos se llamaba colocystectomies”, explicó Yip. “Este es uno de los procedimientos más comunes para la cirugía general, donde se está retirando la vesícula biliar. Es común, pero también es difícil hacerlo porque necesitas instrumentos dexterosos”.
“Así que las cosas que tienen las muñecas al final de sus herramientas que tienes, y luego estás tratando de hacer disecciones finas y eliminar partes del órgano. Y por eso es lo que todo el mundo en cirugía general se entrena», dijo The Robot Report. “Es una métrica muy buena para evaluar lo bien que alguien está realizando la cirugía.”
“Entonces cuando pones un robot humanoide como avatar para que el médico controle sus acciones y luego realice la cirugía, realmente puedes medir si alguien estaba haciendo este procedimiento a través del humanoides, ¿cuáles son las ventajas? ¿Cuáles son los desafíos?” Yip dijo.
Los robots humanoides podrían mejorar el acceso a la atención quirúrgica
Los robots quirúrgicos dedicados son grandes, pesados y normalmente instalados en un solo quirófano. Esto limita el acceso y la programación, dijeron los investigadores. Un robot humanoide podría ser lo suficientemente versátil para realizar una amplia gama de tareas y apoyar algunas de las funciones que ocurren en el quirófano detrás del cirujano.
Construir salas de operaciones especializadas para sistemas quirúrgicos robóticos o encontrar equipos grandes para operar un equipo especializado podría ser prohibitivamente caro en estos ajustes, dijo Yip.
“Un procedimiento realizado por un robot humanoides teleoperado es tan preciso como uno realizado con un sistema robótico quirúrgico teleoperado”, dijo Shanglei Liu, profesor asistente de cirugía en la UC San Diego (UC San Diego).UCSD) Escuela de Medicina, uno de los autores mayores del periódico. Teleoperaba el robot durante el estudio.
“Es una fracción del costo, y toma una fracción del espacio en un quirófano”, agregó Liu. “Así que es fácil de desplegar, desde las zonas rurales hasta el campo de batalla, e incluso hasta el espacio. Un procedimiento realizado por un robot humanoide teleoperado es tan preciso como uno realizado con un sistema robótico quirúrgico teleoperado”.
Dos robots humanoides realizaron una segunda cirugía exitosa trabajando lado a lado. Crédito actual: UC San Diego
Los desafíos de Teleoperación todavía necesitan resolver
Varias cuestiones teleoperación todavía tiene que ser abordado. Los robots humanoides tuvieron que ser recalibrados varias veces durante la cirugía. Como resultado, los procedimientos tardaban mucho más que cuando se realizaban con los sistemas quirúrgicos especializados existentes. Pero esto también era común con los sistemas robóticos especializados en fase temprana y probablemente mejorará con el tiempo, dijo Liu. La primera cirugía laparoscópica robótica duró seis horas; ahora tarda 30 minutos.
Cuando se le preguntó cómo los robots humanoides realizaron, Yip dijo, “Lo que aprendimos muy rápidamente fue que el G1, debido a su pequeña estatura, sus brazos no se mueven tanto. Y así cuando estás haciendo cirugía con herramientas manuales, resulta que necesitas mucha gama. Usted tiene que alcanzar el cuerpo del paciente, especialmente si usted está trabajando lado a lado con la persona. A veces tienes que llegar a su espacio de trabajo y una especie de maniobra alrededor de ellos.”
“Así que el documento describe estas limitaciones muy transparentemente. Que tendremos que trabajar. Pero ese probablemente sería el mayor», dijo. “El otro es que, como se esperaba, un robot humanoide es una plataforma potencialmente buena para muchas cosas, pero un experto en nada. Y así no será tan preciso como un robot da Vinci que fue diseñado especialmente para ese procedimiento. Pero era lo suficientemente preciso para completar todo el procedimiento a través del humanoide. Por lo tanto, creo que es una gran señal para lo que el futuro tiene para estas plataformas.”
Latency —un retraso entre cuando el cirujano mueve el controlador y cuando el robot se mueve— está mejorando a medida que el equipo explora las operaciones de distancia más largas a comunidades remotas.
Los investigadores también ven un papel diferente para los robots humanoides. Debido a que estos robots pueden caminar y realizar la mayoría de las tareas físicas que un humano puede hacer, podría buscar herramientas para los cirujanos y limpiar una sala de operaciones después de un procedimiento.
“Una de nuestras metas es desarrollar el asistente quirúrgico autónomo”, dijo Yip. “Muchas comunidades luchan con personal adecuado en el equipo quirúrgico, lo que significa que los pacientes no están siendo tratados. Nuestro objetivo es un quirófano del futuro, donde los robots y humanos humanoides trabajan de lado a lado como un equipo integrado para ofrecer procedimientos a los necesitados, tanto en entornos hospitalarios tradicionales como en escenarios no tradicionales de medicina de campo”.
Mirando hacia el futuro, Yip continuó, “En los años 90, la gente ya estaba haciendo suturing autónomos, servos visuales y cosas así. Y por lo tanto creo que lo que es realmente emocionante es ver si traemos todo ese conocimiento al mundo de hoy mirando las traducciones de la autonomía que abstraen lo que realmente es la plataforma. Si pudiera tener el procedimiento autónomo que diseñé para trabajar en el robot da Vinci, básicamente copiarlo y pegarlo, y ahora funciona en un robot humanoide”.
Los investigadores destacaron que el trabajo no habría sido posible sin una estrecha colaboración entre ingenieros y cirujanos, y el papel del Centro UC San Diego para el futuro de la cirugía.
El puesto Más allá de da Vinci: ¿Por qué los robots humanoides versátiles son la próxima frontera en cirugía apareció primero The Robot Report.
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