En cuatro experimentos con tejidos de cerdo, el robot se destacó en la sutura de dos extremos del intestino, lo que es una de las tareas más complejas y delicadas de la cirugía abdominal.
Un robot ha realizado una cirugía laparoscópica en el tejido blando de un cerdo sin la mano guía de un ser humano, un paso significativo hacia la cirugía totalmente automatizada en humanos. Diseñado por un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins, el robot autónomo de tejido inteligente, o STAR, se describe hoy en Science Robotics .
“Nuestros hallazgos muestran que podemos automatizar una de las tareas más complejas y delicadas de la cirugía: la reconexión de dos extremos de un intestino. El STAR realizó el procedimiento en cuatro animales y produjo resultados significativamente mejores que los humanos que realizaron el mismo procedimiento”.
Dijo el autor principal Axel Krieger , profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Whiting de Johns Hopkins.
Buenos resultados en la anastomosis intestinal
El robot se destacó en la anastomosis intestinal, un procedimiento que requiere un alto nivel de precisión y movimiento repetitivo. Podría decirse que conectar dos extremos de un intestino es el paso más desafiante en la cirugía gastrointestinal, y requiere que un cirujano suture con alta precisión y consistencia. Incluso el más mínimo temblor en la mano o el punto mal colocado pueden provocar una fuga que podría tener complicaciones catastróficas para el paciente.
Robot diseñado para suturar tejidos blandos
Trabajando con colaboradores en el Children’s National Hospital en Washington, DC y Jin Kang , profesor de ingeniería eléctrica e informática de Johns Hopkins, Krieger ayudó a crear el robot, un sistema guiado por visión diseñado específicamente para suturar tejidos blandos.
Su iteración actual avanza un modelo de 2016 que reparó los intestinos de un cerdo con precisión , pero requirió una gran incisión para acceder al intestino y más orientación de los humanos.
El equipo equipó al STAR con nuevas características para mejorar la autonomía y la precisión quirúrgica, incluidas herramientas de sutura especializadas y sistemas de imágenes de última generación que brindan visualizaciones más precisas del campo quirúrgico.
Un tipo de cirugía mas compleja
La cirugía de tejidos blandos es especialmente difícil para los robots debido a su imprevisibilidad, lo que los obliga a adaptarse rápidamente para manejar obstáculos inesperados, dijo Krieger.
El STAR tiene un novedoso sistema de control que puede ajustar el plan quirúrgico en tiempo real, tal como lo haría un cirujano humano.
Un robot que planifica, adapta y ejecuta
“Lo que hace que STAR sea especial es que es el primer sistema robótico en planificar, adaptar y ejecutar un plan quirúrgico en tejido blando con una intervención humana mínima”.
Dijo el primer autor Hamed Saeidi, científico investigador visitante de ingeniería mecánica en Johns Hopkins. Escuela de Ingeniería Whiting.
Un endoscopio tridimensional basado en luz estructural y un algoritmo de seguimiento basado en aprendizaje automático desarrollado por Kang y sus estudiantes guían a STAR.
Visión artificial tridimensional
“Creemos que un sistema avanzado de visión artificial tridimensional es esencial para hacer que los robots quirúrgicos inteligentes sean más inteligentes y seguros”, dijo Kang.
A medida que el campo de la medicina avanza hacia enfoques más laparoscópicos para las cirugías, será importante contar con un sistema robótico automatizado diseñado para ayudar a tales procedimientos, dijo Krieger.
“La anastomosis robótica es una forma de garantizar que las tareas quirúrgicas que requieren alta precisión y repetibilidad se puedan realizar con más exactitud y precisión en cada paciente, independientemente de la habilidad del cirujano”, dijo Krieger.
“Presumimos que esto dará como resultado un enfoque quirúrgico democratizado para la atención del paciente con resultados más predecibles y consistentes”.
