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Mar 19, 2024

El nuevo sistema robótico hace cuatro

EPFL Al suscribirse, acepta nuestros Términos de uso y políticas. Puede cancelar la suscripción en cualquier momento. Algunas cirugías son tan complejas y tediosas que, al realizarlas, los médicos tal vez deseen poder tenerlas.

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Algunas cirugías son tan complejas y tediosas que, al realizarlas, los médicos pueden desear tener cuatro brazos. La laparoscopia es una de esas operaciones y se utiliza para diagnosticar y tratar diversos problemas en la región del abdomen y la pelvis.

Cada año se realizan más de 13 millones de cirugías laparoscópicas en todo el mundo y es uno de esos procedimientos médicos que suponen una gran carga física y mental para los cirujanos.

Un equipo de investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) ha desarrollado un sistema robótico que puede resolver este problema.

Su sistema permitirá a los cirujanos realizar fácilmente múltiples tareas a la vez utilizando tanto las manos como los pies durante una laparoscopia. El equipo de EPFL afirma que es la primera configuración robótica del mundo que puede facilitar operaciones laparoscópicas de cuatro brazos.

"Nuestro sistema abre nuevas posibilidades para que los cirujanos realicen procedimientos laparoscópicos a 4 manos, permitiendo que una sola persona realice una tarea que normalmente realizan dos, a veces tres personas", dijo Mohamed Bouri, uno de los investigadores y director de REHAssist de EPFL. grupo de investigación, en un comunicado oficial.

Anteriormente informamos sobre el sistema quirúrgico da Vinci Xi que actualmente utilizan muchos cirujanos en los EE. UU. para realizar cirugías mínimamente invasivas pero complicadas, como la laparoscopia, con gran precisión.

Los médicos que utilizan da Vinci pueden aprovechar al máximo sus manos, pero el nuevo robot EPFL va un paso más allá, ya que proporciona a los cirujanos dos brazos robóticos adicionales que pueden controlarse mediante interfaces hápticas del pie.

Esto reduce la carga de trabajo en las manos y permite a los médicos hacer más en menos tiempo y además sin complicaciones.

La configuración robótica consta de cuatro unidades robóticas en total; las manos pueden controlar los dos brazos robóticos que supuestamente realizan tareas quirúrgicas de manipulación, un pie puede usarse para controlar una pinza accionada y el otro pie puede usarse para controlar el brazo robótico equipado con una cámara.

Bauri explicó: "Los actuadores en los pedales brindan retroalimentación háptica al usuario, guiando el pie hacia el objetivo como si siguiera un campo de fuerzas invisible, y también limitan la fuerza y ​​el movimiento para garantizar que los movimientos erróneos de los pies no pongan en peligro al paciente".

Quizás se pregunte ¿no sería más agotador para un cirujano usar constante y simultáneamente sus manos y pies durante una cirugía? Bueno, no si los robots pudieran predecir la acción de los cirujanos y coordinar sus movimientos de antemano según las necesidades de sus usuarios.

El equipo de EPFL afirma que han diseñado el marco de control de su sistema de tal manera que permite a los médicos y a los robots ejercer un "control compartido", lo que significa que no siempre es el cirujano o el usuario quien lidera un paso en la cirugía, a veces También podría ser el robot quien ya predijo y planificó el siguiente paso.

“Para reducir la complejidad del control, los robots ayudan activamente al cirujano coordinando sus movimientos con los cirujanos mediante la predicción activa de la intención del cirujano y el seguimiento visual adaptativo de los instrumentos laparoscópicos con la cámara. Además, se ofrece asistencia para un agarre más preciso de los tejidos”, dijo Aude Billard, una de las autoras del estudio y profesora de la Escuela de Ingeniería de la EPFL.

Así es como la función de control compartido reduce la carga del cirujano humano y mejora la seguridad y precisión de las operaciones laparoscópicas. Los investigadores también capacitaron a 12 cirujanos y probaron con éxito la viabilidad de su sistema.

El Dr. Enrico Broennimann, uno de los médicos que probó el sistema, dijo: “La idea de utilizar activamente los pies para realizar una cirugía asistida por robot es una buena idea y definitivamente es una habilidad que se puede aprender. Me gustaría verlo implementado en el quirófano, tal vez como una cabina bien alejada del paciente para aumentar la ergonomía”.

Actualmente, el equipo de la EPFL está realizando ensayos clínicos en Ginebra y, si todo sale bien, pronto podremos ver estos robots asistentes en nuestros hospitales.

El estudio se publica en la Revista Internacional de Investigación en Robótica.

Resumen del estudio:

La cirugía robótica es una dirección prometedora para mejorar la vida diaria de cirujanos y asistentes con respecto a la cirugía convencional. En este trabajo, proponemos una cirugía laparoscópica en solitario en la que dos brazos robóticos, controlados mediante interfaces hápticas del pie, ayudan en la tarea de las manos. Un sistema de este tipo abre la puerta al control simultáneo de cuatro herramientas laparoscópicas por parte del mismo usuario. Cada mano controla una herramienta de manipulación, mientras que un pie controla un endoscopio/cámara y otro controla una pinza accionada. En este escenario, el cirujano y los robots deben trabajar en colaboración dentro de un espacio de trabajo simultáneo, cumpliendo al mismo tiempo con las demandas de precisión de la cirugía. Con este fin, proponemos un marco de control para los brazos robóticos que se ocupa de todas las limitaciones relacionadas con las tareas y la seguridad. Además, para facilitar el control a través de los pies, se proponen dos modalidades de asistencia: seguimiento visual adaptativo de los instrumentos laparoscópicos con la cámara y asistencia de agarre para la pinza. Se realiza un estudio de usuario sobre doce sujetos para resaltar la facilidad de uso del sistema y evaluar la relevancia de las estrategias de control compartido propuestas. Los resultados confirman la viabilidad de tareas similares a quirúrgicas con cuatro brazos sin una formación exhaustiva en tareas que impliquen seguimiento visual y manipulación de objetivos para los pies, así como coordinación con ambas manos. Además, nuestro estudio caracteriza y motiva el uso de asistencia robótica para reducir la carga de tareas, mejorar el rendimiento, aumentar la fluidez y provocar una mayor coordinación durante las tareas laparoscópicas de cuatro brazos.