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Jul 19, 2023

Los investigadores desarrollan los primeros cuatro

7 de julio de 2023 Este artículo ha sido revisado de acuerdo con el proceso editorial y las políticas de Science X. Los editores han resaltado los siguientes atributos al tiempo que garantizan la credibilidad del contenido:

7 de julio de 2023

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por Michael David Mitchell, Escuela Politécnica Federal de Lausana

Investigadores de EPFL han desarrollado el primer sistema que permite la cirugía laparoscópica de cuatro brazos controlando dos brazos robóticos adicionales a través de interfaces hápticas del pie.

Los robóticos de EPFL han combinado la manipulación de varias extremidades con un aumento avanzado de control compartido para lograr un avance sin precedentes en el campo de la cirugía laparoscópica. Los resultados, publicados en The International Journal of Robotics Research, confirman la viabilidad de la configuración para reducir la carga de trabajo del cirujano y mejorar la precisión y la seguridad. Los especialistas ya han recibido formación satisfactoria sobre el sistema y se están llevando a cabo ensayos clínicos en Ginebra.

En una estrecha colaboración entre el grupo de investigación REHAssist y el Laboratorio de Sistemas y Algoritmos de Aprendizaje (LASA), Ph.D. Los estudiantes Jacob Hernandez y Walid Amanhoud y un equipo de investigadores desarrollaron un sistema que permite a los cirujanos, además de sus dos brazos naturales, controlar dos brazos robóticos adicionales utilizando interfaces hápticas de pie con cinco grados de libertad. Cada mano controla un instrumento de manipulación, mientras que un pie controla un endoscopio/cámara y el otro pie controla una pinza accionada.

Una innovación clave de este sistema radica en el control compartido entre el cirujano y los asistentes robóticos. El marco de control desarrollado por los investigadores garantiza que el cirujano y los robots puedan trabajar en colaboración dentro de un espacio de trabajo simultáneo mientras cumplen con las demandas de precisión y seguridad de la cirugía laparoscópica.

Según Mohamed Bouri, jefe del grupo REHAssist, "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 ponen en peligro al paciente." Bouri continúa diciendo: "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".

Conocida como control compartido, la robótica a veces lidera el control del instrumento por parte del cirujano mientras predice hacia dónde quiere moverse el cirujano. Al hacer un nudo, por ejemplo, el endoscopio se ajusta a la posición adecuada y la pinza podría apartarse.

"Controlar cuatro brazos simultáneamente, además con los pies, está lejos de ser rutinario y puede resultar bastante agotador. Para reducir la complejidad del control, los robots ayudan activamente al cirujano coordinando sus movimientos con los del cirujano mediante la predicción activa de la intención del cirujano y seguimiento visual adaptativo de los instrumentos laparoscópicos con la cámara. Además, se ofrece asistencia para un agarre más preciso de los tejidos", afirma la profesora Aude Billard, directora de LASA.

Bouri añade: "Al incorporar asistentes robóticos controlados con los pies y estrategias de control compartido, reducimos la carga física y mental de los cirujanos y planteamos la hipótesis de mejorar los resultados quirúrgicos".

Se llevó a cabo un estudio exhaustivo de usuarios con cirujanos en ejercicio para evaluar la facilidad de uso y la eficacia del sistema. Según el Dr. Enrico Broennimann, que participó en los ensayos en colaboración con la Fundación Suiza para la Innovación y la Formación en Cirugía (SFITS), "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 verla implementada en el quirófano, tal vez como una cabina bien alejada del paciente para aumentar la ergonomía".

Si bien el sistema continúa probándose y mejorando, los resultados publicados en este estudio confirman la viabilidad de realizar tareas similares a quirúrgicas con cuatro brazos sin entrenamiento intensivo. Se descubrió que las estrategias de control compartido implementadas en el sistema reducen la carga de tareas, mejoran el rendimiento, aumentan la fluidez y mejoran la coordinación durante las tareas laparoscópicas.

Más información: Jacob Hernandez Sanchez et al, Habilitación de la cirugía laparoscópica de cuatro brazos mediante el control de dos asistentes robóticos a través de interfaces hápticas de pie, The International Journal of Robotics Research (2023). DOI: 10.1177/02783649231180366