Robots humanoides realizan cirugía en vivo por primera vez en el mundo

Los robots humanoides han subido oficialmente a la mesa de operaciones y han ayudado a completar dos cirugías por primera vez. Durante el ensayo preclínico, los cirujanos guiaron de forma remota las máquinas a través de dos procedimientos de extirpación de la vesícula biliar. Los robots copiaron los movimientos de los cirujanos en lugar de tomar decisiones médicas, y no participaron pacientes humanos.

A diferencia de los voluminosos sistemas robóticos fijos, estas máquinas de cinco pies utilizaban herramientas quirúrgicas estándar y trabajaban dentro de un quirófano construido para personas. El experimento ofrece una mirada temprana a cómo un especialista podría algún día operar a través de un robotic móvil en una clínica rural o en otro lugar donde sea difícil llegar a la atención quirúrgica. Esto es lo que el equipo logró y lo que aún debe suceder antes de que esta tecnología llegue a los pacientes humanos.

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Dos robots humanoides completaron cirugías en vivo

Investigadores de la Universidad de California en San Diego publicaron los resultados en la revista Nature a principios de este mes. El equipo probó su sistema durante dos procedimientos de extirpación laparoscópica de la vesícula biliar en cerdos.

Durante una operación, un robotic humanoide manejaba instrumentos quirúrgicos mientras un cirujano humano ayudaba a su lado. Durante el segundo procedimiento, dos robots humanoides estaban uno al lado del otro y trabajaban en equipo. Los cirujanos controlaron de forma remota ambos robots durante toda la operación. El experimento implicó tareas delicadas utilizadas durante la cirugía de vesícula biliar mínimamente invasiva. Los robots movieron tejido y diseccionaron alrededor de la vesícula biliar. También ayudaron a colocar clips antes de retirarlo.

Los investigadores diseñaron la prueba como una prueba de concepto. Querían saber si un robotic humanoide de uso normal podría manejar herramientas quirúrgicas estándar con suficiente management para completar una operación. Podría. Sin embargo, el ensayo también expuso problemas que los investigadores deben resolver antes de probar el sistema en humanos.

La prueba marcó la primera vez que robots humanoides teleoperados completaron con éxito cirugías de vesícula biliar en vivo. Ya se han realizado procedimientos robóticos de la vesícula biliar antes, pero este experimento fue el primero en utilizar máquinas humanoides de uso normal. El trabajo se basa en investigaciones anteriores de UC San Diego con el mismo tipo de robotic. CyberGuy cubrió anteriormente cómo un humanoide controlado remotamente realizó siete procedimientos médicos, incluidos exámenes físicos e inyecciones guiadas por ultrasonido.

Cómo encajan estos robots humanoides en un quirófano estándar

Los investigadores crearon Surgie modificando los robots humanoides Unitree G1 disponibles comercialmente. Cada máquina mide aproximadamente 5 pies de alto y pesa alrededor de 60 libras. Eso hace que Surgie sea dramáticamente más pequeño que muchos sistemas de cirugía robótica existentes, que pueden pesar aproximadamente 1,800 libras.

Los robots quirúrgicos grandes pueden requerir una configuración extensa y ocupar un espacio appreciable. A veces, los hospitales necesitan modernizar un quirófano antes de instalarlo. Surgie puede estar de pie en una habitación diseñada para trabajadores médicos humanos. Los investigadores agregaron adaptadores a sus manos para que el robotic pudiera agarrar instrumentos laparoscópicos estándar.

Luego, un cirujano controló el robotic desde una consola remota. Cuando el cirujano movía los controles, Surgie copiaba esos movimientos en la mesa de operaciones. Ese diseño humanoide es importante. Es posible que un hospital pueda llevar el robotic a una habitación existente en lugar de reconstruir el espacio a su alrededor. Un equipo médico también podría trasladarlo de una habitación a otra o transportarlo a una instalación más pequeña. «Nos sorprendió lo bien que Surgie se adaptó a nuestro espacio de trabajo y flujo de trabajo», dijo Nikita Thareja, MD, residente de cirugía normal en la Facultad de Medicina de UC San Diego y coautora del estudio.

Unitree actualmente cotiza el G1 base en $13,500 antes de impuestos y envío. Sin embargo, ese precio no incluye los adaptadores quirúrgicos, instrumentos o equipos de management remoto utilizados en el estudio. El precio todavía apunta a una diferencia potencialmente significativa entre un humanoide de uso normal y los sistemas quirúrgicos especializados actuales. Los robots quirúrgicos Da Vinci pueden costar entre unos 700.000 dólares y más de 3 millones de dólares, según el modelo y la configuración. Los investigadores no han revelado el costo complete de la configuración completa de Surgie.

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Investigadores de UC San Diego guiaron remotamente robots humanoides a través de dos cirugías de vesícula biliar en cerdos en un ensayo preclínico. (Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego)

¿Por qué utilizar un humanoide en lugar de un robotic quirúrgico?

Los sistemas de cirugía robótica modernos ya ayudan a los médicos a realizar procedimientos de alta precisión. Sin embargo, esas máquinas suelen permanecer en un solo lugar y dependen de equipos especializados. Un robotic humanoide ofrece más flexibilidad porque puede operar en espacios construidos para trabajadores médicos. También puede contener herramientas diseñadas para manos humanas.

Los investigadores creen que versiones futuras podrían recuperar un instrumento durante la cirugía. El robotic también podría ayudar a preparar o limpiar la habitación después de un procedimiento. Lo más importante es que un sistema móvil podría llevar las habilidades de un especialista a un área donde es difícil encontrar cirujanos.

Michael Yip, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de UC San Diego, dijo que los humanoides operados de forma remota podrían ampliar el acceso a procedimientos críticos. Los investigadores prevén enviar los robots a comunidades con private médico limitado u hospitales de campaña temporales.

El objetivo no es entregar las decisiones médicas a una máquina. Un cirujano capacitado mantendría el management mientras el robotic realizaba esos movimientos en la ubicación del paciente. Eso podría darle a un equipo de traumatología en el campo de batalla acceso a un especialista ubicado muy lejos. El mismo enfoque podría ayudar a un paciente de una ciudad remota a evitar un largo viaje a un centro médico importante. Los investigadores incluso han discutido el uso de la tecnología durante futuras misiones espaciales.

Esa concept ya está llegando más allá del laboratorio con los robots quirúrgicos tradicionales. En marzo, informamos sobre un cirujano de Londres que extirpó de forma remota el cáncer de próstata de un paciente a 2.400 kilómetros de distancia. La diferencia es que en el procedimiento de Londres se utilizó una plataforma quirúrgica especializada. Surgie podría eventualmente ofrecer un sistema más pequeño que funcione dentro de un quirófano estándar.

Los robots todavía necesitaban mucha ayuda

Los procedimientos exitosos no significan que los hospitales estén listos para comenzar a utilizar robots humanoides en los pacientes. Los investigadores tuvieron que recalibrar los robots varias veces durante la cirugía. Las operaciones también tardaron mucho más que los procedimientos realizados con sistemas quirúrgicos establecidos.

La latencia presenta otra preocupación. La latencia es el retraso entre un cirujano que mueve un controlador y el robotic responde. Un ligero retraso puede resultar molesto durante una videollamada. Durante la cirugía, incluso un pequeño retraso podría afectar la precisión. Ese desafío se vuelve más serio cuando el cirujano y el robotic están separados por una gran distancia.

Los investigadores deberán mejorar la confiabilidad y el tiempo de respuesta del robotic. También deben demostrar que el sistema puede repetir su funcionamiento de forma segura en muchos procedimientos. Los hospitales también necesitarían un plan de respaldo. Un equipo quirúrgico calificado tendría que permanecer listo para intervenir si el robotic dejara de responder o fallara la conexión remota.

¿Podría un robotic humanoide funcionar por sí solo?

Por ahora, los cirujanos humanos controlan los movimientos de Surgie. Los investigadores de UC San Diego finalmente quieren desarrollar lo que llaman un asistente quirúrgico autónomo. Ese tipo de robotic podría reconocer qué herramienta necesita un cirujano o completar una tarea limitada bajo supervisión.

Investigadores de otros lugares ya están probando un enfoque diferente para la cirugía autónoma. CyberGuy cubrió anteriormente un robotic impulsado por IA que completó de forma independiente una fase clave de la extirpación de la vesícula biliar en un modelo quirúrgico realista. Sin embargo, operar a un paciente vivo presenta un desafío mucho mayor. El sangrado puede comenzar sin previo aviso. La condición de un paciente también puede cambiar en segundos.

Un robotic necesitaría reconocer el problema y responder de forma segura. Los trabajadores médicos también deben poder tomar el management inmediatamente. La cirugía autónoma plantea cuestiones difíciles sobre la responsabilidad. Los hospitales necesitarían reglas claras que cubran quién toma cada decisión y quién es responsable cuando algo sale mal. La operación remota presenta otra preocupación. Los hospitales tendrían que proteger el software program y las comunicaciones del robotic contra accesos no autorizados. Al mismo tiempo, el sistema tendría que seguir funcionando de forma segura durante un problema de conexión.

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Los cirujanos controlaron los robots humanoides desde una consola remota mientras las máquinas copiaban sus movimientos durante los procedimientos en vivo. (Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego)

¿Qué significa esto para ti?

No verá un robotic humanoide realizando su próxima cirugía de forma independiente. Esta investigación permanece en la etapa preclínica y el equipo probó el sistema en cerdos en lugar de humanos. Aún así, el experimento ofrece una visión preliminar de hacia dónde se dirige la medicina asistida por robots.

Un robotic quirúrgico móvil podría eventualmente brindarle acceso a un especialista sin necesidad de un viaje largo. También puede ayudar a un hospital más pequeño a ofrecer procedimientos que actualmente requieren transferir pacientes a otro lugar. Sin embargo, el acceso nunca debe realizarse a expensas de la seguridad. Antes de aceptar un procedimiento asistido por robotic, conviene saber quién controla la máquina. También debe preguntar qué sucede si falla la conexión y si un equipo quirúrgico calificado permanecerá en la sala. El robotic puede sostener el instrumento, pero el juicio humano sigue siendo la parte más importante de la operación.

Las conclusiones clave de Kurt

Ver a dos robots humanoides trabajar sobre una mesa de operaciones puede resultarle incómodo. Aun así, la tecnología podría abordar un problema sanitario grave si los investigadores logran que sea fiable y segura. Muchas comunidades luchan por atraer suficientes cirujanos. Un robotic compacto que funcione con instrumentos estándar podría permitir que un especialista distante ingrese al quirófano sin tener que desplazarse físicamente hasta allí. El precio inicial comparativamente bajo del robotic base también podría hacer que este enfoque sea más fácil de implementar que algunos sistemas quirúrgicos especializados. Este experimento sigue siendo un hito temprano. Los robots necesitaban recalibración y las operaciones tardaron más de lo ordinary. Los retrasos en las comunicaciones también siguen siendo motivo de preocupación. Los investigadores ahora necesitan demostrar que Surgie puede funcionar de manera consistente antes de que alguien considere realizar ensayos en humanos. Los hospitales también necesitarán protecciones de seguridad estrictas y trabajadores médicos capacitados y listos para asumir el management.

¿Dejaría que un cirujano operara a través de un robotic humanoide si le ahorrara meses de espera para recibir atención? Háganos saber escribiéndonos a CyberGuy.com.

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