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Robots bajo la piel

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Robots bajo la piel

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En Pontedera, en Italia, un Instituto de biorobótica está construyendo un sistema de cirugía robótica único. Se ha hecho realidad gracias a un equipo de investigadores europeos. Está pensado para que sustituya a las manos de un cirujano dentro del abdomen del paciente. Allí trabaja Gianluigi Petroni, ingeniero biomédico. “El robot entra en el cuerpo del paciente a través del ombligo. Primero, insertamos una pequeña cápsula. A través de esa cápsula insertamos los brazos del robot, primero pasa uno y luego el otro. Una vez dentro del cuerpo, el robot queda configurado de forma que el cirujano pueda manejarlo por control remoto.”

El robot obtiene imágenes en 3D que podrían ayudar a los cirujanos a realizar operaciones precisas y no invasivas en cualquier parte del cuerpo humano, sin cicatrices visibles. El cirujano Luca Morelli, del Hospital Cisanello, valora su utilidad. “La cirugía de acceso único, con un solo acceso a los órganos, todavía tiene aplicaciones muy limitadas. Esta tecnología podría ayudar a ampliar esas aplicaciones, a realizar cirugías cada vez más complejas en el hígado o el páncreas, órganos que son de difícil acceso con la cirugía de acceso único.”

Los investigadores trabajan con ambición, para que el prototipo pueda llegar al quirófano. Para entonces tendrá que ser más pequeño, entre otras cosas, afirma Ariana Menciassi, ingeniera biológica.
“Para fabricar el robot a nivel industrial, primero tenemos que pensar cómo esterilizar los motores. También tenemos que investigar más sobre sus componentes mecánicos para que sean más fiables y más baratos.”

Los ingenieros se enfrentan a nuevos retos, explica Petroni. “Para reducir el robot tendremos que usar motores más pequeños que tendrán menos potencia. Pero necesitamos que el robot tenga fuerza suficiente para moverse dentro del cuerpo humano. Encontrar soluciones a esto será un gran reto.”

Y además, tiene que ser competitivo, explica Paolo Dario, coordinador del proyecto. “El producto tiene que ser bueno, tiene que responder a necesidades reales. Tiene que ser fiable y su precio debe ser adecuado. Debe poder distribuirse y realizar su mantenimiento para que el usuario pueda utilizarlo con tranquilidad.”

Estos investigadores quieren ver sus robots funcionando en los quirófanos. Y además les gustaría que pudieran realizar algunas técnicas quirúrgicas solos. En Verona visitamos un laboratorio de robótica cuyos científicos creen que se puede enseñar a robots inteligentes a realizar técnicas quirúrgicas como punciones, cortar y coser. Han diseñado un brazo robótico para realizar una punción en un abdomen artificial sin control humano, buscando un tumor en un riñón de la maqueta. Los investigadores han traducido las técnicas quirúrgicas a números, que forman parte del software del robot. Una tarea complicada, según Riccardo Muradore, ingeniero de la Universidad de Padova. “Hemos hablado con cirujanos, para aprender sus técnicas. Pero les resulta difícil describir la fuerza, la velocidad, la dirección que toman cuando están operando. Para resolver este problema hemos desarrollado simuladores por ordenador que podrían ayudarnos a obtener los datos que necesitamos.”

El simulador ha ayudado a los investigadores a conseguir datos reales para que el robot tenga más conocimientos de las diferentes situaciones quirúrgicas y pueda ser más autónomo. En ello trabaja Monica Verga, ingeniera biomédica del Hospital San Raffaele. “Esta simulación nos ha ayudado a definir una cirugía determinada. Pero también a definir algunas partes anatómicas de un tumor en el riñón: cuál suele ser su tamaño, o cuáles son las distancias normales entre los órganos. También intentamos entender las principales complicaciones a las que se enfrenta un cirujano mientras opera, y cómo responde a esas complicaciones.”

Los investigadores creen que los cirujanos nunca desaparecerán de los quirófanos. Pero ven a los robots como herramientas muy útiles para mejorar la precisión y eficiencia de las técnicas quirúrgicas actuales. Paolo Fiorini, de la Universidad de Verona, explica su posible aplicación. “Un cirujano, un ser humano, no siempre tiene la misma percepción, la misma precisión que los equipos y los sensores que hemos desarrollado. Un robot autónomo podría realizar las técnicas quirúrgicas mientras, al mismo tiempo, recogiendo datos precisos, podría completar lo que el cirujano siente con sus manos o ve con sus propios ojos.”

Algunos cirujanos, como Umberto Tedeschi, del Hospital Universitario de Verona, observan con curiosidad el avance de los sistemas de cirugía robótica, impacientes por ver hasta dónde pueden llegar. “Hemos visto cómo un robot es capaz de realizar una punción profunda en un órgano humano. Pero los robots en el futuro deberían intentar ofrecer algo más a la hora de tratar una patología: podrían quitar el tumor, o inyectar medicamentos u otra sustancia para solucionar la enfermedad.”

Científicos y cirujanos están de acuerdo en que estas posibilidades ya no son ciencia ficción. Es la razón por la cual, concluyen, hay que seguir de cerca la evolución de la cirugía robótica. Menciassi imagina lo que queda por venir. “Los robots quirúrgicos del futuro se parecerán a lo que el escritor Isaac Asimov evocaba en su libro “Viaje alucinante”. Algunos científicos ya están investigando cómo dirigir magnéticamente pequeñas cápsulas robóticas dentro de los vasos sanguíneos. Estas cápsulas podrían llegar a las partes más remotas de nuestro sistema vascular y podrían llevar el medicamento. No estamos hablando de las medicinas actuales que se aplican con bisturí. Si por ejemplo la enfermedad está presente sólo en algunas células, la terapia podría consistir en aplicaciones eléctricas, o campos magnéticos o algo parecido.

Un futuro ambicioso, concluyen los investigadores, que podría constituir un gran avance para una joven cirugía robótica, que dio sus primeros pasos hace 25 años.