La Universidad de Florida busca que las máquinas sean más seguras, al incorporar elementos de precisión con la inteligencia artificial en intervenciones médicas
Robot en medicina
PIXABAYMIAMI.- Los investigadores de ingeniería de la Universidad de Florida (UF) están desempeñando un papel clave en el avance de la seguridad y la precisión en la cirugía asistida por robot o Sistemas Robóticos y Autónomos (RAS, por su sigla en inglés).
El profesor y Ph.D, Christophe Bobda, y el estudiante de doctorado, Antonio Hendricks, están analizando grandes datos de procedimientos asistidos por robots, procesándolos mediante inteligencia artificial y encontrando patrones y procesos que se pueden mejorar.
"Estamos analizando grandes cantidades de datos registrados por el sistema quirúrgico robótico, como videos estereoscópicos y datos cinemáticos, para evaluar el rendimiento funcional de las extremidades en condiciones normales y anormales, a través del aprendizaje automático", dijo Hendricks. "Estos procesos se utilizan para realizar evaluaciones de habilidades quirúrgicas autónomas y brindar información sobre las interacciones con respecto al manejo de tejidos y el producto final.
En la actualidad, los cirujanos de la UF realizan alrededor de 1,850 cirugías asistidas por robots al año en el Hospital UF Health Shands. Los procedimientos RAS comunes en el Hospital UF Health Shands incluyen citorreducción, urología, ginecología, trasplantes, torácica, laparoscopia mínimamente invasiva, atención pulmonar y aguda, señaló Robert W. Nappo, vicepresidente adjunto de Servicios Perioperatorios en el Hospital UF Health Shands.
Están recopilando información mediante imágenes y segmentación para saber dónde está todo: "dónde están los órganos, dónde están las agujas, dónde están las herramientas", dijo Bobda, presidente asociado académico de Ingeniería Eléctrica e Informática (ECE).
El objetivo: la autonomía del robot en el quirófano en 10 años con recuperaciones quirúrgicas más fáciles. Para ser claros, eso no significa que los quirófanos estarán desprovistos de personal quirúrgico humano. Seguirá habiendo un cirujano controlando el robot de forma remota, dijeron los investigadores.
“Si bien nuestro enfoque actual está en proporcionar una estructura objetiva y retroalimentación a los cirujanos en ejercicio, este trabajo podría usarse para ayudar a entrenar a la máquina para que realice microcirugías (como hacer nudos, suturar) de forma autónoma con el más alto nivel de calidad”, señaló Hendricks.
“Hoy en día, es casi imposible en esta etapa tener un robot que pueda realizar una cirugía completa de forma automática. Es un problema muy complejo”, dijo Bobda. “Aún necesitamos que el humano evalúe la situación; ningún robot puede hacer eso en esta etapa”.
En RAS, el cirujano se sienta en una consola y opera el robot utilizando controles manuales y pedales. La consola proporciona una vista ampliada de alta definición del sitio quirúrgico. Con la consola, el cirujano mueve los brazos robóticos estables, lo que proporciona movimientos más pequeños y precisos en el sitio quirúrgico.
El RAS existe desde hace más de dos décadas. Con los recientes avances tecnológicos, combinados con un mayor progreso que incorpora la tecnología de IA, existe un potencial significativo para un crecimiento masivo en el campo. Se han realizado más de 12 millones de cirugías asistidas por robot en todo el mundo con el sistema da Vinci de Intuitive; UF Health, el centro de salud académico de la universidad, utiliza 10 sistemas de Intuitive.
Los profesionales médicos y los investigadores sostienen que los pacientes con RAS experimentan menos complicaciones quirúrgicas (como infecciones en el sitio quirúrgico), menos dolor, menos pérdida de sangre, estadías hospitalarias más cortas, recuperaciones más rápidas y menos cicatrices. Para los cirujanos, el RAS proporciona mayor precisión, flexibilidad y control.
“La cirugía robótica es mejor en términos de control en comparación con la cirugía tradicional”, dijo Hendricks, “porque cuando un cirujano se mueve, digamos, una pulgada, el robot puede reducir ese movimiento para que pueda ser ultrapreciso”.
El aparato robótico también reduce los temblores de la mano del cirujano o cualquier movimiento involuntario durante un procedimiento.
“Lo que un humano no puede hacer, creemos que un robot puede hacerlo, tal vez mucho mejor: aplicar presión, por ejemplo, y luego poder obtener retroalimentación sobre cómo está reaccionando el órgano a la resistencia”, dijo Bobda. “Estamos tratando de hacer que esas máquinas sean más seguras”.
“Con la cirugía robótica”, agregó Hendricks, “se está viendo una incisión que es tal vez de 2 pulgadas en lugar de una sección transversal completa”, dijo Hendricks.
“La capacitación y la evaluación de RAS pueden ser significativamente exigentes para el personal quirúrgico”, agregó. “Estamos trabajando para aliviar esto con un sistema autónomo para evaluar las habilidades, lo que permitirá a los posibles revisores centrarse aún más en sus pacientes, al tiempo que proporciona métricas para realizar un seguimiento de la progresión de las habilidades a lo largo del tiempo”.
FUENTE: UNIVERSIDAD DE FLORIDA
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