Tecnología robótica revolucionaria podría permitir realizar cirugías completas sin intervención humana

Las tecnologías actuales de robótica quirúrgica generalmente dependen de dos técnicas principales de automatización. La primera es la automatización basada en modelos, en la que los pasos de los procedimientos y las condiciones de inicio o detención están preprogramados. El segundo método involucra algoritmos de aprendizaje automático, que requieren vastos conjuntos de datos de procedimientos y secuencias de tareas. Si bien ambos enfoques han contribuido a los avances en robótica quirúrgica, enfrentan limitaciones en cuanto a escalabilidad, generalización y adaptabilidad. Ahora, un innovador proyecto multiinstitucional tiene como objetivo revolucionar la cirugía robótica mediante la integración por primera vez de enfoques basados en modelos y en aprendizaje. Esto mejorará la adaptabilidad, escalabilidad, solidez e interpretabilidad de la automatización en cirugía.

El proyecto, en el que participa un equipo de expertos en robótica y cirujanos de la Universidad de Tennessee (Knoxville, TN, EUA), tiene como objetivo desarrollar un robot quirúrgico capaz de realizar una cirugía completa sin intervención humana. Este avance es posible gracias a un nuevo avance tecnológico llamado robots de tubo concéntrico. Estos robots del tamaño de una aguja pueden doblarse y alargarse como tentáculos y están formados por una serie de tubos telescópicos, curvados y superelásticos que giran uno dentro del otro. Los investigadores desarrollarán modelos computacionales que simulan el movimiento del tejido y del robot durante la cirugía, utilizando estos modelos para guiar el sistema automatizado a través del entrenamiento con inteligencia artificial (IA), la planificación del movimiento y el mapeo del entorno quirúrgico.

El objetivo es permitir que el nuevo robot quirúrgico realice cirugías menos invasivas y más efectivas en áreas anatómicas que actualmente son inaccesibles para los robots quirúrgicos existentes. Esto incluye procedimientos como la extirpación de tumores de la tráquea y la próstata sin la intervención directa del cirujano. Además, los investigadores prevén que esta tecnología se aplique a otras afecciones, como fibromas uterinos, tumores de vejiga, procedimientos de columna y quistes cerebrales, lo que ampliará el impacto potencial a varias aplicaciones clínicas.

“Este proyecto dotará a los robots quirúrgicos de una autonomía mucho mayor que la que se ha logrado hasta ahora, y con un robot que es un orden de magnitud más pequeño que los robots quirúrgicos comerciales actuales”, afirmó Caleb Rucker, profesor asociado y profesor B. Ray Thompson del Departamento de Ingeniería Mecánica, Aeroespacial y Biomédica. “La autonomía de los robots quirúrgicos puede aportar muchos beneficios potenciales a los pacientes al aumentar la seguridad y aliviar la carga de trabajo física y cognitiva del cirujano”.

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Universidad de Tennessee