Robot realiza la primera cirugía laparoscópica completamente automatizada

Un nuevo robot desarrollado por un equipo de la Universidad Johns Hopkins ha realizado la primera cirugía laparoscópica sin ayuda humana. Realizó la cirugía en el tejido blando de un cerdo, y es un paso importante hacia la cirugía completamente automatizada en humanos.

Robot Autónomo de Tejido Inteligente (STAR) 

El robot se llama Robot Autónomo de Tejido Inteligente (STAR), y se describió en un artículo publicado en Science Robotics. 

Axel Krieger es profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Whiting de Johns Hopkins. También es autor senior de la investigación. 

“Nuestros hallazgos muestran que podemos automatizar una de las tareas más intrincadas y delicadas en 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 Krieger.

El robot demostró ser especialmente eficiente en la anastomosis intestinal, que es un procedimiento que requiere movimiento repetitivo y precisión. Es uno de los aspectos más desafiantes de la cirugía gastrointestinal, ya que requiere alta precisión y consistencia. Un ligero temblor de la mano podría resultar en complicaciones masivas para un paciente. 

Ampliando el modelo de 2016

Krieger trabajó con un equipo en el Hospital Infantil Nacional en Washington, D.C. y Jin Kang, quien es profesor de ingeniería eléctrica y computacional en Johns Hopkins. Juntos crearon el robot con un sistema de visión guiado diseñado para suturar tejido blando. El modelo actual se basa en un modelo de 2016 que pudo reparar los intestinos de un cerdo. Sin embargo, el modelo anterior requirió una incisión grande y la guía de humanos. 

El sistema STAR actual se le dieron nuevas características que mejoran la autonomía y la precisión quirúrgica. Estas incluyen herramientas de sutura especializadas y sistemas de imagen de última generación. 

Según Krieger, la cirugía de tejido blando es un desafío importante para los robots debido a la imprevisibilidad. Para superar esto, el STAR se equipó con un sistema de control novedoso que puede ajustar el plan quirúrgico en tiempo real, similar a un cirujano humano.

“Lo que hace que el STAR sea especial es que es el primer sistema robótico que planifica, adapta y ejecuta un plan quirúrgico en tejido blando con mínima intervención humana”, dijo Krieger.

Kang y su equipo de estudiantes desarrollaron un endoscopio tridimensional basado en luz estructural y un algoritmo de seguimiento basado en aprendizaje automático para guiar el sistema. 

“Creemos que un sistema de visión tridimensional avanzado es esencial para hacer que los robots quirúrgicos inteligentes sean más inteligentes y seguros”, dijo Kang.

Es cada vez más importante tener sistemas robóticos automáticos diseñados para procedimientos laparoscópicos. 

“La anastomosis robótica es una forma de garantizar que las tareas quirúrgicas que requieren alta precisión y repetibilidad se puedan realizar con más precisión y precisión en cada paciente, independientemente de la habilidad del cirujano”, dijo Krieger. “Hipotetizamos que esto resultará en un enfoque quirúrgico democratizado para la atención del paciente con resultados más predecibles y consistentes”.

Algunos de los otros miembros del equipo responsables del STAR incluyen a Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei y Simon Leonard de Johns Hopkins. La investigación también contó con la ayuda de Michael H. Hsieh, director de Urología Transicional en el Hospital Infantil Nacional.