En un hito medico, investigadores de la Universidad de California San Diego (UCSD) completaron con exito cirugias usando dos robots humanoides teleoperados durante un ensayo preclinico, segun un estudio publicado esta semana en la revista Nature.
En una de las operaciones, un equipo formado por un robot humanoide y un cirujano humano que actuaba como asistente extirpo con exito una vesicula biliar. Un segundo procedimiento exitoso lo realizaron dos humanoides trabajando codo a codo, en un equipo robot-robot. Ambos se practicaron en grandes mamiferos no primates.
El experimento de prueba de concepto es un primer paso hacia introducir humanoides en el pabellon, senalaron los investigadores. Estos robots podrian primero asistir durante los procedimientos y, mas adelante, realizar cirugias mediante teleoperacion.
¿Por que usar humanoides y no un robot dedicado?
"Los robots humanoides operados a distancia y autonomos tienen potencial real para ampliar el acceso a cirugias criticas que de otro modo los pacientes no tendrian. Esto puede ayudar a enfrentar la crisis de salud no solo en Estados Unidos, sino tambien en todo el mundo", dijo Michael Yip, academico del Departamento de Ingenieria Electrica y de Computacion de UC San Diego y uno de los autores principales del articulo.
A diferencia de plataformas dedicadas como el sistema da Vinci de Intuitive Surgical o el brazo robotico Mako de Stryker, los investigadores se concentraron en la tesis de que los robots humanoides son versatiles y podrian ejecutar una amplia gama de procedimientos y tareas generales. Los lideres del mercado ya probaron que los sistemas roboticos tienen un lugar en el pabellon; ahora la pregunta es si un humanoide tambien puede apoyar los procedimientos quirurgicos.
"El procedimiento que llevamos a cabo se llama colecistectomia", explico Yip. "Es una de las cirugias generales mas comunes, donde se extrae la vesicula. Es frecuente, pero tambien dificil de hacer porque se necesitan instrumentos con destreza". Segun conto a The Robot Report, se trata de herramientas con munecas en el extremo con las que hay que hacer disecciones finas y remover partes del organo, lo que la convierte en la prueba con la que se entrena a todo cirujano general y en una buena metrica para evaluar el desempeno.
Los humanoides podrian mejorar el acceso a la cirugia
Los robots quirurgicos dedicados son grandes, pesados y suelen instalarse en un unico pabellon, lo que limita el acceso y la programacion, senalaron los investigadores. Un humanoide podria ser lo bastante versatil como para ejecutar un rango mas amplio de tareas y apoyar algunas funciones que ocurren detras del cirujano.
Construir pabellones especializados para sistemas roboticos o reunir grandes equipos para operar un equipo especializado puede resultar prohibitivamente caro en muchos entornos, dijo Yip.
"Un procedimiento realizado por un robot humanoide teleoperado es tan preciso como uno hecho con un sistema robotico quirurgico teleoperado", afirmo Shanglei Liu, profesor asistente de cirugia en la Escuela de Medicina de UCSD y uno de los autores principales, quien teleoperó el robot durante el estudio. "Es una fraccion del costo y ocupa una fraccion del espacio en un pabellon. Es facil de desplegar en cualquier lugar, desde zonas rurales hasta el campo de batalla, e incluso el espacio".
¿Que problemas quedan por resolver?
Varios desafios de la teleoperacion siguen pendientes. Los humanoides debieron recalibrarse varias veces durante la cirugia y, como resultado, los procedimientos tomaron mucho mas tiempo que con los sistemas quirurgicos especializados. Pero esto tambien era comun en las etapas tempranas de esos sistemas y probablemente mejorara con el tiempo, dijo Liu. La primera cirugia laparoscopica robotica tomo seis horas; hoy toma 30 minutos.
Sobre el desempeno de los robots, Yip explico que el modelo G1, por su pequena estatura, mueve poco los brazos. "Cuando haces cirugia con herramientas manuales, resulta que necesitas mucho rango. Tienes que estirarte sobre el cuerpo del paciente, sobre todo si trabajas codo a codo con la persona", dijo. El otro limite, agrego, es que un humanoide es una plataforma potencialmente buena para muchas cosas, pero experta en ninguna: no sera tan preciso como un da Vinci disenado para ese procedimiento, aunque fue lo bastante exacto para completar toda la operacion.
La latencia, el retardo entre que el cirujano mueve el control y el robot responde, se esta reduciendo mientras el equipo explora operaciones a mayor distancia hacia comunidades remotas. Los investigadores tambien ven otro rol para los humanoides: como pueden caminar y hacer casi cualquier tarea fisica humana, podrian buscar instrumentos para los cirujanos y limpiar el pabellon tras un procedimiento.
"Uno de nuestros objetivos es desarrollar el asistente quirurgico autonomo", dijo Yip. "Muchas comunidades luchan con dotaciones insuficientes en el equipo quirurgico, lo que significa que hay pacientes que no reciben tratamiento. Nuestra meta es un pabellon del futuro donde humanoides y humanos trabajen codo a codo como un equipo integrado, tanto en hospitales tradicionales como en escenarios de medicina de campo".
De cara al futuro, Yip apunto al valor de traer decadas de conocimiento en autonomia quirurgica, como la sutura autonoma o el servo visual, a plataformas que abstraen el hardware: la idea es que un procedimiento autonomo disenado para el da Vinci pueda, casi como copiar y pegar, funcionar tambien en un robot humanoide. Los investigadores subrayaron que el trabajo no habria sido posible sin la estrecha colaboracion entre ingenieros y cirujanos, y sin el Centro para el Futuro de la Cirugia de UC San Diego.
