Remedar la sorprendente habilidad y maestría de la mano humana, principal fuente de información táctil de nuestro entorno, constituye un reto tecnológico extraordinario. Su fino sentido del tacto le convierte en una herramienta increíble, especialmente la punta de los dedos, una de las zonas del cuerpo humano con la mayor cantidad de terminaciones nerviosas.
Los sistemas robóticos e instrumentos quirúrgicos de ultima generación están dotados de retroalimentación táctil electrónica que permite al operador sentir la presión, resistencia y tracción que ejerce sobre los órganos y tejidos, de forma que sus movimientos parecen realizados con sus manos. Los brazos de una persona sana poseen 29 grados de libertad de movimientos en tres planos cartesianos, pudiendo realizar millones de movimientos diferentes, como puede observarse en los grandes pianistas. El popular robot quirúrgico, modelo da Vinci System™, permite 7 grados de libertad de movimientos en tres planos cartesianos, o sea unos 118.000 movimientos distintos, semejantes a los que lleva a cabo un cirujano en una operación convencional.
Diversas especialidades médicas utilizan con frecuencia la videoscopia para las operaciones quirúrgicas, a pesar de sus limitaciones físicas y tecnológicas, al depender de la visión bidimensional (2D). Su reducida capacidad de movimientos, en comparación con la cirugía abierta convencional y la rigidez de los instrumentos quirúrgicos reducen considerablemente la capacidad técnica y destreza del cirujano. La introducción de la cirugía robótica ha mejorado estas deficiencias al introducir la visión tridimensional (3D), con mayores grados de articulación instrumental y la completa abolición de temblores por el sistema de estabilización robótica, mejorando la coordinación ojo-mano y la precisión operativa.
La cirugía robótica surgió hace más de 50 años, aunque su utilización en humanos comenzó a finales de la década de 1980 con el modelo Robodoc™ (Integrated Surgical Systems, Sacramento, California), sistema robótico guiado por imágenes para el reemplazo protésico de la cadera. Meses después, se desarrolló en Estados Unidos un robot urológico para la cirugía de la próstata.
A finales de la década de 1990, la cirugía robótica experimentó un importante impulso gracias a la aparición en el mercado del Robot da Vinci Surgical System™ de la empresa biomédica Intuitive Surgical Inc., con sede en California, EE.UU. Actualmente, este modelo domina el mercado mundial (80 por ciento),con alrededor de 4.200 robots funcionando en Estados Unidos, más de 2.500 en Europa y Asia y 600 en el resto del mundo. Otras empresas están introduciendo otros sistemas robóticos modulares de consola abierta, como Medtronic Inc. (robot Hugo RAS System™), Johnson & Johnson (robot The Monarch Platform™) y CMR Surgical Co.(robot Versius Surgical Robotic System™), que también proporcionan una excelente visión 3D, con zoom hasta 20 veces de aumento, y una eficaz ergonomía que facilita la cirugía haciéndola muy precisa y segura.
En 2021 se han realizado más de 1,5 millones de operaciones con robots modelo da Vinci Surgical System™ instalados en el mundo, por equipos de urología, ginecología, cirugía torácica y cardiaca, cirugía del aparato digestivo y otorrinolaringología, campos quirúrgicos de difícil visualización, donde la instrumentación robótica permite y facilita el trabajo de los cirujanos.
Según la revista Nature, varios cirujanos entrevistados que utilizan regularmente la cirugía la robótica señalan que precisa un tiempo medio quirúrgico mayor que la cirugía abierta convencional, además de un tiempo de aprendizaje prolongado. Sin duda, el factor tiempo varía dependiendo del cirujano, entrenamiento y familiaridad del equipo quirúrgico con esta tecnología, experiencia y número de operaciones realizadas. La cirugía robótica es cara, una plataforma completa supera 1,5 millones de euros, aparte del mantenimiento del equipo, instrumental quirúrgico y material desechable, elevando el coste total varios cientos de miles de euros adicionales.
Cirugía robótica cardiaca
La cirugía cardíaca mínimamente invasiva ha experimentado una rápida evolución en la última década, debido al progreso en el desarrollo de tecnologías emergentes y la mejora de la técnica por la experiencia quirúrgica. En la actualidad, alrededor de un tercio de todas las operaciones cardiacas se realizan a través de pequeñas incisiones en la piel, favorecidas por una reducción del trauma quirúrgico, menor pérdida sanguínea y dolor postoperatorio, con una estancia media hospitalaria más corta, aparte de las razones estéticas. Sin embargo, aún persisten algunos desafíos técnicos y mayor tiempo medio operatorio.
La primera operación con cirugía robótica de la historia se llevó a cabo en París en 1998, que consistió en la revascularización coronaria con injerto de arteria mamaria interna. Poco después, otras operaciones pioneras con robot fueron realizadas por cirujanos europeos para corregir una comunicación interauricular congénita, la reparación o sustitución protésica de las válvulas mitral y/o tricúspide, y cirugía coronaria. Tras el entusiasmo inicial, a principios de la década de 2000, la cirugía cardíaca robótica sufrió un cierto parón en Europa, debido a que la técnica quirúrgica no estaba suficientemente madura, la necesidad de un entrenamiento prolongado y la complejidad de esta cirugía, en comparación con las operaciones con visión directa o con ayuda de videoscopia, aparte del elevado costo de los equipos e instrumental quirúrgico que no todos los hospitales pueden disponer.
Los importantes avances recientes en la tecnología robótica han mejorado los resultados quirúrgicos y reducido el tiempo medio de estas delicadas operaciones, por lo que se ha renovado el interés por esta apasionante cirugía. En la actualidad, se realiza un número importante de cirugía coronaria con robots y en Estados Unidos predominan las operaciones valvulares cardiacas.
https://doi.org/10.3389/fcvm.2021.827515
Un equipo de expertos, compuesto por médicos e ingenieros, de la Universidad de Boston (EE.UU.) ha diseñado un catéter robótico muy versátil con punta flexible y capacidad de modificar su forma, permitiendo maniobrar en el interior del corazón humano, manteniendo su estabilidad a pesar de los constantes movimientos del corazón.
Cirugía robótica fuera de la Tierra
El uso de la visión artificial avanzada, el aprendizaje automático y la inteligencia artificial transformarán la cirugía robótica. Los expertos hacen hincapié que los robots no son autónomos, ya que el cirujano sigue al mando de la operación a través de la consola del ordenador; sin embargo, los avances científicos demuestran que la capacidad de tomar decisiones del robot irá aumentando, mientras que la del cirujano disminuirá. Los fabricantes de robots quirúrgicos han entendido el potencial tecnológico que conseguirán al integrar algoritmos para la toma de decisiones estandarizadas, utilizando millones de datos procedentes de la práctica quirúrgica, que permitirá fabricar robots cirujanos autodidactas. Esta industria 5.0 pretende integrar la inteligencia artificial en estos robots para conseguir su máxima eficiencia, reduciendo los riesgos por errores técnicos operatorios. Veremos que nos depara el futuro.
El pasado 30 de enero, la Administración Nacional para la Aeronáutica y el Espacio de EE.UU., la conocida NASA (del inglés National Aeronautics and Space Administration), ha enviado, desde Cabo Cañaveral, un cohete Falcon 9 conteniendo un robot cirujano a la Estación Espacial Internacional (ISS), a través de la nave espacial Cygnus Northrop Grumman (Space X Program), que llegará en la ISS el jueves 1 de febrero. Este novedoso robot quirúrgico, desarrollado por una empresa norteamericana, podrá comunicarse con cirujanos de la Tierra y realizar operaciones quirúrgicas a los astronautas con enfermedades médicas urgentes en un futuro no lejano.
Según el ingeniero Shane Farritor, uno de los fundadores de esta empresa biomédica Virtual Incision®, este primer experimento robótico simulado, en el interior de la ISS, será controlado por un cirujano desde Lincoln (Nebraska) en Estados Unidos. Estos robots de última generación permitirán que los cirujanos puedan realizar operaciones complejas en lugares muy alejados –telecirugía robótica-. En la actualidad, alrededor del 10 por ciento de los quirófanos norteamericanos disponen de cirugía robótica, pero llegará el día que la mayoría dispongan de esta posibilidad quirúrgica.
Estos experimentos pioneros abren grandes esperanzas para las próximas misiones tripuladas a la Luna y el planeta Marte, ya que requerirán de una tecnología médica muy sofisticada que permita sobrevivir a los astronautas, en caso de urgencias médicas que requieran cirugía, en el espacio exterior tan alejado de la Tierra. Debe tenerse en cuenta que el viaje espacial de ida a la Luna dura alrededor de 195 horas -más de 8 días-, mientras a Marte algo más de 6 meses. El Programa Artemis de la NASA tiene programado un viaje tripulado en la Luna en 2026, con el objetivo de preparar una estación lanzadera intermedia que, en un próximo futuro, permita llevar astronautas al planeta Marte, asegurando su supervivencia y cuidados médicos urgentes. La incorporación de robots cirujanos constituye una parte esencial de estos programas espaciales tripulados.
No conviene olvidar que muchos de los adelantos científicos y técnicos médicos que disfrutamos de forma rutinaria en nuestros hospitales para el diagnóstico y tratamiento han sido posible gracias a la investigación e increíbles logros conseguidos en los viajes espaciales a la Luna y, posteriormente, a la Estación Espacial Internacional.
“Si los robots guiados por computadora resultan ser nuestros superiores en todos los aspectos, entonces ¿no encontrarán que pueden dirigir el Mundo mejor sin la necesidad de nosotros en absoluto? La humanidad misma se habrá vuelto obsoleta”
Sir Roger Penrose – Premio Nobel de Física en 2020
José Manuel Revuelta
Catedrático de Cirugía. Profesor Emérito de la Universidad de Cantabria