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Científico de Johns Hopkins programa un robot para la cirugía de “tejidos blandos”

6 de mayo, 2016
STAR

Ni siquiera la mano más segura de un cirujano es tan estable y consistente como un brazo robótico construido de metal y plástico, programado para realizar los mismos movimientos una y otra vez. La pregunta es, ¿podría este brazo manejar el material resbaladizo de los tejidos blandos durante una cirugía?

Simon Leonard, un científico computacional de la Universidad Johns Hopkins, es parte de un equipo que acaba de publicar una investigación que revela que un robot-cirujano puede ajustarse al movimiento y deformación sutil de los tejidos blandos para ejecutar una sutura precisa y consistente. La investigación, que aparece en la edición del 4 de mayo de la revista Science Translational Medicine, promete mejorar los resultados para los pacientes y hacer más accesibles las mejores técnicas quirúrgicas.

Leonard, que también es profesor asistente de investigación en la Escuela de Ingeniería Whiting, trabajó con cinco co-autores, todos afiliados al Sistema Nacional de Salud Infantil de Washington, DC: Azad Shademan, Justin D. Opfermann, Peter CW Kim, Johns Hopkins alumno Axel Krieger y Ryan S. Decker.

“, dijo Leonard, que trabajó durante cuatro años en la programación del brazo robótico para que uniera piezas de tejido blando de forma precisa . Poner a un robot a trabajar en este tipo de cirugía “realmente facilita el campo de actuación“.

Ya se utiliza una automatización robótica limitada en cirugías relacionadas con estructuras rígidas como los huesos, ya que mucho más fácil que permanezcan inmóviles durante el procedimiento. El tejido blando puede moverse y cambiar de forma de manera compleja a medida que se hace la sutura, lo que requiere la habilidad del cirujano para responder a estos cambios y mantener la sutura tan firme y uniforme como sea posible.

Según los investigadores, en Estados Unidos se realizan más de 44,5 millones de cirugías de tejidos blandos cada año.

El procedimiento llamado anastomosis, es decir, la unión de dos estructuras tubulares como los vasos sanguíneos, se lleva a cabo más de un millón de veces al año en Estados Unidos. Según los investigadores, se producen complicaciones, como fugas suturales, en casi el 20% de las cirugías colorrectales y de un 25 a un 30% en los casos de cirugía abdominal.

La cirugía robótica de tejidos blandos, escribieron los investigadores, “promete beneficios sustanciales mediante la mejora de la seguridad dada por la disminución de errores humanos y una mayor eficiencia debida a una reducción de la duración del procedimiento“. Esta cirugía, sin embargo, puede presentar un desafío, ya que para un robot puede ser difícil adaptarse a los retorcimientos y al resbalamiento del tejido blando durante la sutura.

Para realizar el experimento, los investigadores desarrollaron un sistema quirúrgico robótico llamado STAR (Smart Tissue Autonomous Robot). Cuenta con un sistema de imágenes en 3D y un sensor infrarrojo para detectar marcadores fluorescentes a lo largo de los bordes del tejido para mantener la aguja de sutura robótica en el camino. A diferencia de otros sistemas quirúrgicos asistidos por robot, STAR opera bajo la supervisión del cirujano, pero sin orientación práctica.

Las suturas de STAR se compararon con el trabajo de cinco cirujanos que completaron el mismo procedimiento utilizando tres métodos: cirugía abierta, laparoscópica y cirugía asistida por robot. Los investigadores compararon la consistencia de la sutura y el espaciamiento, la presión a la que produjo una filtración en la sutura, los errores que requirieron eliminar la aguja del tejido o reiniciar el robot, y el tiempo de realización.

El robot tardó más tiempo que la cirugía abierta y la asistida por robot, pero la duración fue muy similiar a la del procedimiento laparoscópico. El procedimiento robótico duró entre 35 a 57 minutos, mientras que la cirugía abierta duró ocho minutos. En cuanto a todas las otras medidas, el rendimiento del robot fue comparable o mejor que el de los cirujanos.

Entre todas las técnicas quirúrgicas no se observaron diferencias significativas en cuanto a una colocación errónea de la aguja“, escribieron los investigadores, “lo que sugiere que STAR tuvo tanta destreza como los cirujanos expertos en la colocación de la aguja“.

Aún no está claro cuando estará en uso en los quirófanos este sistema robótico, pero los investigadores escribieron que la intención no es sustituir a los cirujanos, sino “ampliar la capacidad y la habilidad humana“.

Según informó Leonard, actualmente están diseñando una herramienta quirúrgica avanzada, que sería “el equivalente a una sofisticada máquina de coser“.
..Susana Calvo