Cómo la IA está inaugurando una nueva era en la cirugía robótica

La robótica médica hizo su entrada en la cirugía general en la década de 1980 con herramientas laparoscópicas que permitieron procedimientos minimamente invasivos, reduciendo el tamaño de la incisión y el tiempo de recuperación. Estos sistemas tempranos extendieron las capacidades de los cirujanos, transformando el panorama quirúrgico.

Hoy en día, la inteligencia artificial (IA) está inaugurando una nueva era de precisión y control en el quirófano. Sin embargo, a pesar de este progreso, los sistemas robóticos siguen siendo limitados a procedimientos selectos, lo que deja a la mayoría de las cirugías dependientes de métodos tradicionales — y a muchos pacientes sin los beneficios de una consistencia y resultados mejorados.

A medida que la tecnología médica sigue evolucionando, ¿cómo pueden las aplicaciones de IA en la robótica quirúrgica ampliarse para transformar la atención médica a un nivel más amplio?

Aumento del potencial del mercado

Impulsado por un aumento en la financiación de capital de riesgo para la robótica y la transformación digital de los últimos cinco años, la industria de la robótica está experimentando resultados de mercado acelerados sin signos de detenerse. A principios de este año, Nvidia anunció su intención de aumentar las inversiones en el desarrollo de robots, lo que indica un cambio positivo para el futuro de la robótica. Inversiones similares en robótica por parte de grandes empresas impulsarán aún más la tecnología robótica a través de la recopilación de datos y el aprendizaje automático, proporcionando recursos e información adicionales.

Líderes de la industria de la robótica quirúrgica, como Intuitive Surgical, Medtronic y Stryker, han sido pioneros en la cirugía asistida por robots para varios procedimientos. Desde que introdujo su sistema da Vinci para la cirugía general en 2000, Intuitive Surgical ha seguido iterando su plataforma robótica para ampliar sus ofertas a cirugías cardíacas, bariátricas, ginecológicas y torácicas, entre otras. Con la adopción masiva de la cirugía asistida por robots, la robótica quirúrgica ha sido adoptada a una escala más rápida. Entre 2012 y 2018 solo, los procedimientos asistidos por robots aumentaron 738% en la cirugía general.

Mirando hacia adelante, la robótica quirúrgica tiene un potencial de mercado aún mayor y se prevé que crezca a más de $14 mil millones para 2026 — un aumento desde poco más de $10 mil millones en 2023. Esto se debe principalmente a un mayor acceso a procedimientos quirúrgicos robóticos, avances en la automatización y las tecnologías digitales, y a nuevos actores que buscan ofrecer soluciones médicas innovadoras que aprovechen el poder de la IA.

Enfoque de tecnología profunda

Basado en la intersección de disciplinas, la tecnología profunda combina tecnologías multidisciplinarias como la IA, la computación cuántica, la biotecnología y la robótica para inaugurar una nueva era de tecnología. Las startups que adoptan un enfoque de tecnología profunda en la cirugía robótica están creando soluciones innovadoras para el futuro, como se puede ver en el desarrollo de la salud, que puede mejorar el acceso de los pacientes a la atención médica crítica. Con el desarrollo de la tecnología profunda, los procedimientos quirúrgicos pueden volverse completamente automatizados en el futuro, requiriendo una asistencia mínima del cirujano y expandiendo significativamente el acceso al tratamiento.

Las tecnologías de tecnología profunda emergentes en la robótica quirúrgica pueden tener un impacto duradero a nivel global. Con aproximadamente dos tercios de la población mundial — 5 mil millones de personas — sin acceso a la atención quirúrgica, estas nuevas modalidades, impulsadas por la IA, pueden ampliar el acceso general y cerrar la brecha en la atención quirúrgica.

Fusionando la IA y la robótica quirúrgica

La IA ha innovado y cambiado la forma en que interactuamos con diferentes tecnologías y entre nosotros. En los últimos cinco años, la transformación impulsada por la IA ha acelerado el desarrollo de la robótica y ha creado aplicaciones adicionales para la IA en diferentes modalidades, incluyendo la cirugía robótica.

Aquí hay tres formas esenciales en que la IA está teniendo un impacto rápido y profundo:

1. IA encarnada

La tecnología está cambiando la forma en que interactuamos con nuestro entorno y las personas que nos rodean. La IA encarnada, que incluye vehículos autónomos y robots humanoides, es la fusión de la IA con sistemas físicos para ejecutar tareas complejas en entornos del mundo real. Cuando la IA encarnada se aplica a la robótica quirúrgica, tiene el potencial de tener impactos duraderos en la mejora de la atención quirúrgica y la mejora de las técnicas existentes. Sin embargo, la IA encarnada requiere datos del mundo real significativos para desarrollar modelos de simulación de entrenamiento, que se utilizan para entrenar y ampliar las capacidades de la IA y mejorar los conocimientos basados en datos. Hasta hace poco, el acceso a grandes cantidades de datos de entrenamiento ha sido algo limitado; sin embargo, a medida que la industria sigue invirtiendo en el entrenamiento y el desarrollo de modelos de IA, los conjuntos de datos simulados están creciendo a un ritmo más rápido y mejorando la funcionalidad de la IA encarnada.

2. Conocimientos e instrucciones de datos continuos

Los sistemas basados en IA pueden absorber y comprender grandes cantidades de información en segundos — mucho más rápido que el cerebro humano. Al entrenar a las máquinas con grandes conjuntos de datos, los conocimientos basados en datos pueden informar las decisiones quirúrgicas antes de que los cirujanos ingresen al quirófano. Las simulaciones de entrenamiento impulsadas por IA pueden beneficiar significativamente a los cirujanos, ya que el entrenamiento en conjuntos de datos basados en miles de cirugías proporciona a los cirujanos tendencias y técnicas para ofrecer una mejor experiencia al paciente, y también les permite prepararse y comprender las complejidades de los casos raros o complejos antes de enfrentarlos en el quirófano. Este proceso puede acelerar y reducir significativamente la larga curva de aprendizaje que enfrentan los cirujanos al entrenar para alcanzar el rendimiento quirúrgico máximo.

Cuando se aplica a tecnologías de imagen y visualización en tiempo real, los datos impulsados por IA también pueden mejorar las capacidades de toma de decisiones de los cirujanos durante las operaciones. Al proporcionar a los cirujanos conocimientos para ajustar los planes quirúrgicos durante los procedimientos, los sistemas basados en IA pueden capacitar a los cirujanos para optimizar las técnicas y enfoques en tiempo real. A través de los sistemas de imagen impulsados por IA, los cirujanos pueden recibir análisis de imagen avanzados y “mapas” 3D en tiempo real de los sitios quirúrgicos. Estas superposiciones mejoradas pueden ofrecer a los cirujanos conocimientos más profundos del campo quirúrgico junto con retroalimentación en tiempo real sobre sus técnicas quirúrgicas. Las plataformas de cirugía robótica están a la vanguardia de la integración de esta tecnología en el quirófano, con el objetivo de aumentar la precisión y los resultados quirúrgicos.

Además, al proporcionar retroalimentación continua después de la operación, los sistemas basados en IA pueden ofrecer retroalimentación valiosa a los cirujanos sobre su rendimiento durante los procedimientos — destacando debilidades y fortalezas, y sugiriendo estrategias específicas sobre cómo mejorarlos. Dichas plataformas también pueden recomendar nuevos planes de tratamiento basados en la historia de cada paciente y el análisis de datos de cada procedimiento, y capacitar a los cirujanos con información adicional que puede mejorar aún más el tratamiento. Como tal, las plataformas de IA tienen el potencial de absorber y adaptar la retroalimentación quirúrgica a lo largo de todo el ciclo quirúrgico (antes, durante y después) a través de un bucle de retroalimentación de IA para aumentar la precisión y el rendimiento de los cirujanos.

3. Mayor precisión y exactitud

Las habilidades quirúrgicas individuales a menudo varían entre los cirujanos debido a su acceso a oportunidades de primer nivel, desde la ubicación del programa hasta el acceso a la tutoría quirúrgica. Por ejemplo, el campo de la oftalmología tiene una curva de aprendizaje pronunciada. En promedio, se necesitan al menos 15 años de entrenamiento y experiencia quirúrgica para alcanzar el rendimiento máximo como cirujano oftálmico. Con una población envejecida en crecimiento y una disminución en el número de cirujanos, se necesita una nueva solución para reducir el período de entrenamiento del cirujano y estandarizar la precisión y la exactitud de la atención para todos.

Además de reducir la curva de aprendizaje para los cirujanos y permitirles alcanzar el rendimiento máximo más rápido, la introducción de plataformas basadas en IA en el proceso quirúrgico puede aumentar la precisión y la exactitud y puede mejorar los resultados subóptimos. Las características semi-autónomas y cada vez más autónomas en las plataformas robóticas pueden eliminar el temblor natural de la mano del cirujano y mejorar la precisión y la exactitud generales, mejorando así los resultados clínicos. Además, la capacidad de los sistemas basados en IA para reconocer estructuras anatómicas únicas y proporcionar la ubicación exacta para incisiones y otros pasos quirúrgicos — especialmente en procedimientos complejos o áreas anatómicas — puede reducir significativamente la tasa de errores del cirujano al mejorar la conciencia espacial de las estructuras anatómicas. Como tal, todos los cirujanos que utilicen sistemas basados en IA podrán ofrecer una atención más precisa de manera consistente.

Cuando se incorporan al proceso quirúrgico, las plataformas robóticas basadas en IA ofrecen conocimientos invaluables que pueden mejorar la experiencia general tanto para el paciente como para el cirujano.

Conclusión

La IA seguirá desempeñando un papel importante en el avance de la atención médica en el futuro. La incorporación de tecnologías de IA avanzadas en nuestros servicios de atención médica, como la gestión de archivos electrónicos, diagnósticos y seguimiento y monitoreo de la salud, así como la atención quirúrgica, es fundamental. Al hacerlo, podemos mejorar la experiencia general tanto para el paciente como para el cirujano.

En la cirugía robótica, la IA está acelerando la transformación de la tecnología y el acceso de los pacientes a un tratamiento de alto nivel y consistente. Los avances en la robótica, combinados con la IA y la automatización, seguirán inaugurando nuevas aplicaciones, creando un nivel más alto de atención estandarizada y lanzando la calidad y el acceso a la atención médica a nuevas alturas.