Robótica en la Medicina

Tecnología. Técnicas endoscópicas. Cirugía robótica

  • Enviado por: Hugo Gomez Arenas
  • Idioma: castellano
  • País: México México
  • 11 páginas
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La primera revolución en la cirugía se dio a finales del siglo XIX, cuando se unieron los esfuerzos de Bilroth con sus nuevas técnicas e instrumentos, de Lister con la antisepsia, de Virchow con la patología y de Moore con la anestesia. Desde entonces, sólo se habían logrado pequeñas variaciones en las técnicas e instrumentales utilizados en cirugía. Inclusive algunas de las pinzas que utilizamos rutinariamente en cirugía laparoscopia son las mismas que se utilizaron hace treinta años para la manipulación de materiales tóxicos y radioactivos. Pero las cosas han cambiado. Aunque ocasionalmente no nos demos cuenta, la medicina está llena de información digital. En respuesta a las demandas de los cirujanos, la industria madre de la cirugía robótica se encuentra actualmente trabajando en el desarrollo de nuevos accesorios -entre los que se destacan las suturas automáticas o los sistemas de estabilización del corazón. El concepto tradicional de cirugía, que implica cortar, coser y tocar los órganos y tejidos del paciente va a quedar definitivamente obsoleto de aquí a un par de décadas. La miniaturización de las herramientas, los avances del video, las imágenes en tres dimensiones y las técnicas endoscopias facilitan las intervenciones no inválidas, incluso en lugares de difícil acceso. A partir de esto lograrán crearse modelos informáticos que sirvan posteriormente para entrenamiento virtual. De esta forma los equipos médicos podrán practicar y adquirir destreza en distintas modalidades quirúrgicas sin poner en peligro a ningún paciente.

Ahora bien como en esto se utilizan maquinas o robots veamos que son. Estas son maquina controlada por un ordenador y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno. Los robots son capaces de realizar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los seres humanos. Este término procede de la palabra checa “robota”, que significa trabajo obligatorio.

ANTECEDENTES historicos.

El concepto de máquinas automatizadas se remonta a la antigüedad, con mitos de seres mecánicos vivientes. Los autómatas, o máquinas semejantes a personas, ya aparecían en los relojes de las iglesias medievales, y los relojeros del siglo XVIII eran famosos por sus ingeniosas criaturas mecánicas. El primer robot controlador realimentado fue el regulador de Watt, inventado en 1788 por el ingeniero británico James Watt. Este dispositivo constaba de dos bolas metálicas unidas al eje motor de una máquina de vapor y conectadas con una válvula que regulaba el flujo de vapor. A medida que aumentaba la velocidad de la máquina de vapor, las bolas se alejaban del eje debido a la fuerza centrífuga, con lo que cerraban la válvula. Esto hacía que disminuyera el flujo de vapor a la máquina y por tanto la velocidad. El control por realimentación, el desarrollo de herramientas especializadas y la división del trabajo en tareas más pequeñas que pudieran realizar obreros o máquinas fueron ingredientes esenciales en la automatización de las fábricas en el siglo XVIII. A medida que mejoraba la tecnología se desarrollaron máquinas especializadas para tareas como poner tapones a las botellas o verter caucho líquido en moldes para neumáticos. Sin embargo, ninguna de estas máquinas tenía la versatilidad del brazo humano, y no podían alcanzar objetos alejados y colocarlos en la posición deseada. El desarrollo del brazo artificial multiarticulado, o manipulador, llevó al moderno robot. El inventor estadounidense George Devol desarrolló en 1954 un brazo primitivo que se podía programar para realizar tareas específicas. En 1975, el ingeniero mecánico estadounidense Victor Scheinman, cuando estudiaba la carrera en la Universidad de Stanford, en California, desarrolló un manipulador polivalente realmente flexible conocido como Brazo Manipulador Universal Programable (PUMA, siglas en inglés). El PUMA era capaz de mover un objeto y colocarlo en cualquier orientación en un lugar deseado que estuviera a su alcance. El concepto básico multiarticulado del PUMA es la base de la mayoría de los robots actuales.

Robótica en la Medicina

Robótica en la Medicina
Ejemplos de robots

El Proyecto D´Vinci nació en Montain View CA, USA en Intuitive Surgical Inc. como un estudio aleatorio, prospectivo y controlado concurrentemente y se realizó del 27 de julio al 27 de octubre de 1998 en el hospital Torre Médica en México DF. Se reclutaron 475 pacientes, de los que se seleccionaron 250, 121 con litiasis biliar y 129 con enfermedad por reflujo gastroesofágico. Se distribuyeron entre 4 equipos quirúrgicos, integrados por los Drs. Barry Gardiner de Oakland, Calif., Alan White de Tacoma, Washington, Guy Bernard Cadiere de Bruselas, Bélgica y Adrián Carbajal de México, asistidos por los Drs. Javier Benítez, José Medina, Mark Vertruyen y Enrique Núñez. Cada equipo realizó 62 cirugías en promedio, 50 % con el sistema Intuitive de tele presencia y 50 % con cirugía Laparoscopia convencional. Mortalidad 0.4 % (0.4-0.8 %); morbilidad 2.08 % (1.6-5.0 %). La clasificación, logística, la comparación entre cirugía asistida por robot y laparoscopia convencional, el análisis de morbimortalidad, un protocolo de anestesia y el seguimiento a 1,3,6,12,18 y 24, representan el cuerpo del primer estudio científico en el mundo con equivalencia estadística de resultados entre ambas modalidades VS los estándares de calidad conseguidos hasta 1998.

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El Proyecto Zeus nace en Goleta CA, USA en Computer Motion en 1997 como un estudio aleatorio, prospectivo y controlado concurrentemente y se concreta del 24 de Sept. al 20 de nov. 2001 en el hospital Torre Medica, al reclutar 502 pacientes y seleccionar e intervenir 222 pacientes de colecistectomia y funduplicacion de Nissen 3600 laparoscopicas 116 con el sistema Zeus de tele presencia, y 108 con laparoscopia convencional, por los Drs. Adrián Carbajal como investigador principal, y los Drs. Enrique Núñez, Alan White, y Carlos Gracia, como cirujanos investigadores y los Drs. José Mendoza, Javier Benítez, Oscar Orozco y Salvador Valencia como cirujanos investigadores asociados. Morbilidad 0.9 % (1.6-5.0 %), mortalidad 0.0 % (0.4-0.8 %). Los resultados demuestran equivalencia estadística en ambos procedimientos.

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APLICACIONES LA CIRUGIA ROBOTICA

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La informática como base de la robótica

Para comenzar a estudiar un poco más el tema de la cirugía robótica debemos de adentrarnos hacia las bases que las sostienen. Esta es sin lugar a duda la informática (que gracias a esta se le dio paso a la cibernética). A la llegada de esta disciplina muchos cambios han ocurrido, principalmente gracias al incremento del poder y la capacidad de las computadoras. Por ejemplo y a nuestro gusto el mejor de ellos, es el Internet el cual provee de acceso directo e inmediato con la información, esto hace algunos años parecía imposible. Es evidente que el uso de las computadoras en nuestra vida diaria es inevitable y mas que eso inminentemente necesario, ya que gran parte de la información y de nuestras actividades se facilitan gracias a ellas. Por supuesto la medicina no podía quedar fuera, pues el uso de las computadoras y aparatos cibernéticos han ayudado en gran parte a su desarrollo. Sin darnos cuenta los médicos hacen uso de la tecnología en su vida diaria : el paciente hace la cita por Internet , su historia se almacena en la computadora , el manejo de la información se hace por medio de CD-ROM etc…solo por citar algunos ejemplos.

El paso de la era industria a la informática es la que nos lleva a todo esto y mas. Incluso dentro de la educación se a manifestado.

Un estudiante de medicina ya no tiene que imaginar cómo son las ramas de la aorta; ahora puede sentarse frente a su computadora personal para observarla, rodearla, y reconocer sus órganos vecinos, inclusive puede tocarla o si lo desea puede navegar en su interior y sentir la textura de una placa ateromatosa. De igual manera, un cirujano puede navegar por el tracto gastrointestinal, ver una úlcera, sentirla, hacer una biopsia virtual, predecir qué ocurriría con el tratamiento médico e inclusive realizar la cirugía a su paciente cuantas veces lo desee antes de llevarlo al quirófano.

Más ejemplos de este tipo de avances es el uso de la telemedicina.

La telemedicina es la utilización de las comunicaciones basadas en la informática (telemática), en el campo médico. Es la transmisión de la historia clínica, radiografías, placas de patología e intervenciones quirúrgicas con el objetivo de realizar una ínter consulta, brindar educación, entrenamiento o asistencia a un cirujano que se encuentra a distancia. Para transmitir la información médica se requiere digitalizarla. Digitalizar es convertir los átomos en bits, lo cual se representa perfectamente cuando enviamos un correo electrónico en lugar de colocar una carta en el correo.

Dentro de la telemedicina se encuentra a lo que se le llama tele conferencias que es la realización de una conferencia en vivo, en la cual el expositor permanece en su lugar de trabajo sin tener la necesidad de viajar hasta el sitio donde se encuentran los participantes. Éstos a su vez, tienen la posibilidad de interactuar con el expositor, realizando preguntas y discutiendo los casos a pesar de encontrarse a cientos de kilómetros de distancia.

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Este es un ejemplo de los lugares en donde se realizan teleconferencias

Todos estos factores se conjuntan y nos sientan las bases para el punto al que queremos llegar: el uso de la cirugía robótica.

Estos no se podrian realizar si no existieran los llamados robots para cirugía , ni el uso de apratos para la exploracion del cuerpo humano. Dentor de la cirugía robotica a precision no importa o de exploracion

Cuando se menciona la palabra "robot" se puede pensar en diferentes cosas. Así, algunos evocarán a un humanoide metálico, otros a un aparato industrial, etc...
Si ahora hablamos de "robots en medicina" la confusión es aún mayor y el rango del pensamiento va desde simples equipos de laboratorio a robots quirúrgicos altamente complejos que tanto pueden ayudar al cirujano a realizar sus operaciones, como efectuarlas ellos mismos.
¿Cuáles son los motivos que subyacen detrás de esta idea de incorporar robots a la medicina en general y en la cirugía en particular?

Si bien existen muchas razones, las que habitualmente se invocan son: velocidad, precisión, repetibilidad, fiabilidad y buena relación costo/rendimiento. Por ejemplo, el brazo robótico que sostiene el endoscopio con la cámara durante una cirugía videoasistida, no experimentará fatiga cualquiera sea el tiempo que dure la operación, no presentará temblor y será capaz de realizar su trabajo adecuadamente en la décima o centésima operación, tal como en la primera. Ahora bien, el uso de robots no está confinado al quirófano. De hecho, existen diversos equipos que han demostrado su eficacia en otras áreas, tales como los equipos de laboratorio, los robots que llevan y distribuyen fármacos dentro del hospital, los robots de rehabilitación, etc. Bueno pero dentro de la cirugía robótica que se aplica en específico, pues bueno, la cirugía robótica es un paso más avanzado de lo anterior, ya que se trata del proceso mediante el cual es el robot el que efectúa un procedimiento quirúrgico bajo el control de un programa de computadora. En este caso, el cirujano participa generalmente en la planificación del procedimiento, pero es un observador en la implementación del plan ya que la ejecución del mismo es realizada exclusivamente por el robot.¿Qué es lo que se obtiene con esta práctica? Se logra - entre otras cosas que no existan desviaciones de la trayectoria planificada, alta seguridad con velocidades de ejecución y maniobras totalmente predecibles. Claro mientras que en la cirugía robótica es el robot el que - una vez programado - realiza por sí mismo la operación, en la tele cirugía existen robots que efectúan íntegramente los procedimientos pero bajo la guía del cirujano.
Como sabemos, telepresencia implica un cirujano operando desde una localidad remota, ya sea en la habitación de al lado o en las antípodas del mundo. Ello se logra manipulando brazos robóticas mediante una complicada interfase que combina retroalimentación visual, auditiva y táctil. Esta interfase es fundamental, ya que el cirujano sólo cuenta con los datos brindados por los censores robóticos que actúan sobre el paciente.
Los movimientos de las manos del cirujano son transmitidos a los brazos robóticos que los reproducen fielmente. Para los ojos del cirujano la manija que mueve en la consola y el instrumento que reproduce ese movimiento en el paciente constituye una única entidad. Esto junto al 'haptic' (dispositivo de 'force-feedback') que le da a sus manos la sensación de tacto y resistencia sobre los tejidos que manipulan los brazos robóticos, incrementan notoriamente la sensación de inmersión.

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Ejemplo de cirugía asistida por computadora (robots) en ella se da una invasión mínima

Aunque la cirugía robótica y la telecirugía tienen muchos puntos en común, los métodos usados para el control del robot y de la interfase hombre-computadora varían significativamente. Debido a la complejidad de esta interfase, la telecirugía se usa principalmente para las cirugías mínimamente invasivas, en donde se actúa con instrumentos que ingresan por pequeñas incisiones, sin usar las manos dentro de la cavidad que se está operando. Más aún, recientemente se han realizado experimentos usando mini-robots que inyectados en los vasos femorales son guiados hasta los vasos cerebrales de hasta 1.5 mm de diámetro. Esto para nosotros dentro de nuestra investigación es muy interesante , pero para detallar mas lo que son las cirugías con robots a continuación presentamos un articulo que conseguimos en Internet, este pequeño articulo nos da una muestra de como se esta dando el implemento de estas nuevas técnicas en la cirugía, lo interesante de este articulo es que es de índole nacional, esto quiere decir que en nuestro país también se están dando este tipo de practicas y que dentro del ámbito mundial se nos reconoce.

Robótica en la Medicina

México, DF.- Las manos de un cirujano mexicano, unidas a los brazos de un robot, logran realizar una de las maravillas científicas de nuestro tiempo, la cirugía robótica .La mente y la astucia está en el hombre, la ejecución en la máquina. En la operación, el sistema está controlado por un micrófono que usa el cirujano y alrededor del paciente hay tres brazos de robot, uno con una cámara y dos con instrumentos robóticos que tienen articulaciones adentro, explicó el doctor Adrián Carbajal, del Hospital Torre Médica. En las salas del Hospital Torre Médica, México inauguró el proyecto de una cirugía de tele presencia. El Colegio estadounidense de Cirujanos, en San Francisco, California, se encargó de la operación robótica, que gracias a la fibra óptica, por primera vez se transmitió en 22 países. Así, en ambos lados del mundo o de diferentes países, los médico ven la misma cirugía y pueden discutir el caso y dar cada quien sus puntos de vista sobre la cirugía, comentó Carvajal. Mediante una computadora, el doctor Adrián Carvajal practicó una cirugía de hernia y envió la señal a sus colegas, quienes desde donde están, pueden hacer señalamientos en la pantalla. A través de cuatro líneas telefónicas, explicó Antonio Arce, de Computermotion. México se coloca a la vanguardia en sistemas de cirugía robótica de teletransmisión. "Significa un reconocimiento muy interesante de otros países hacia México, hacia la calidad de cirugía que se hace en nuestro país, es un orgullo, es un privilegio", afirma el doctor Carvajal. Próximamente, por medio de este sistema que por cierto lleva el nombre del filósofo griego "Sócrates", se podrán hacer todo tipo de cirugías cardiovasculares y del cerebro.

Resultados

Ventajas

Pueden ayudar a los cirujanos a realizar sus operaciones, tienen velocidad, repetibilidad, fiabilidad, precisión y buena relación costo rendimiento.

Además no experimentan fatiga, cualquiera que sea que dure la operación, no presentara temblor y será capaz de realizar su trabajo adecuadamente en la décima ó centésima operación, tal como en la primera. También se logran entre otras cosas que no existan desviaciones de la trayectoria planificada y alta seguridad con velocidades de ejecución y maniobras totalmente predecibles.

Otro punto a favor para la cirugía robótica, es que, los robots actuales son más robustos, rápidos y fiables. Su capacidad de carga y repetitividad es comparativamente superior y su programación se ha facilitado considerablemente. Los robots están demostrando ser el aliado del cirujano, permitiéndole alcanzar objetivos jamás imaginados.

Otra facilidad para los cirujanos es que, los robots pueden ser manipulados fácilmente. Además la conexión con la computadora puede hacerse con un cable aéreo. La computadora el robot y el medio ambiente están en la misma mesa, cerca del usuario para facilitarle el trabajo.

Técnicamente tiene muchas características interesantes, el robot básico se le pueden agregar muchas extensiones como por ejemplo; cámaras de video para el reconocimiento de imágenes ó un brazo mecánico con dos grados de libertad para poder tomar y manipular una infinidad de objetos.

También facilitan las intervenciones no masivas, incluso en lugares de difícil acceso.

Desventajas

Es muy costoso para países en pleno desarrollo.

El tiempo de duración de la programación del mismo es complicado ya que tiene que ser muy preciso en sus funciones. Una cirugía robótica es más lenta que una convencional ya que el robot esta limitado a tener solo 6 movimientos a comparación de la mano humana que puede tener entre 20 y 25 movimientos diferentes.

El avance de la cirugía robótica a quedado estancado debido a las limitaciones de la tecnología.

CONCLUSIÓN GENERAL.

Esta investigación nos introdujo al fascinante mundo de la cirugía robótica, Nos pudimos dar cuenta de que el hombre gracias a la tecnología puede hacer grandes aportaciones a la medicina y en general a la humanidad. La cirugía robótica es una herramienta indispensable dentro del campo de la medicina gracias a ella el hombre ha podido explorar su propio cuerpo sin necesidad de hacer una gran incisión, a realizado cirugías a grandes distancias. En fin ha llegado a objetivos que antes eran imposibles de alcanzar. Pero siempre dentro de todo se encuentran detalles, así en la cirugía robótica hay ciertos límites que el hombre debe de superar, ahora el reto de los ingenieros es crear nuevas tecnologías que permitan evolucionar los sistemas establecidos.

GLOSARIO

Cirugía laparoscopia.En un sentido técnico, la laparoscopia es estrictamente un procedimiento diagnóstico en el cual se examina el interior de la cavidad peritoneal, con un instrumento llamado laparoscopio

Técnicas endoscopias. Son las diversas formas en las que se realiza la endoscopia que trata del examen visual del uretra y la vejiga.

Virtual. Se refiere a todo lo visible, a la representación visible de algo.

Informática. Técnicas de procesos de datos pro medio de ordenadores.

Cibernética. Estudio de las conexiones nerviosas de los animales y de las transmisiones eléctricas de las maquinas modernas.

Internet. Red mundial de computadoras

CD-ROM. Dispositivo que se utiliza para guardar distintos datos e información,

Aorta. Arteria principal del cuerpo

Biopsia. Examen microscópico de un fragmento cortado de un organo vivo.

Correo electrónico. Mensajes enviados a través del Internet.

Programa. Serie de paso para resolver un problema, en el caso de las computadoras, pasos determinados.

Interfase. Intermediario entre el usuario de una computadora o elemento de computo y la maquina en si.

Bibliografía

Artículos encontrados en el buscador de google. Palabras claves para su búsqueda: “Cirugía robótica”, “antecedentes de la robótica”, “robótica”

ARTICULO: “La cirugía del siglo XXI las nuevas tecnologías” *Juan Carlos Góngora Arango; Cirugía General, Cirugía Laparoscópica Avanzada. Instituto de de las ciencias de la salud Medellín, Colombia. Instituto de Investigación Contra el Cáncer del Aparato Digestivo IRCAD, Instituto

ARTICULO:“ Cirugía Robótica” Dr. Rodolfo Altrudi Jefe de Unidad Cirugía General Coordinador de Informática Biomédica Hospital Gral. de Agudos F. Santojanni Vicepresidente del Grupo de Informática Biomédica de Buenos Aires

Artículos del diario la nación de Argentina.

Dirección: http://www.lanacion.com.ar/03/06/16/sl_504201.asp?origen=premium

ROBÓTICA, LA PRÓXIMA REVOLUCIÓN EN CIRUGÍA Por Nora Bär

De la Redacción de LA NACION

Un hombre que persigue una visión. No especifica autor

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Intentan revitalizar la cirugía robótica. Por Sebastián A. Ríos

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