Hoy en día y desde hace un buen tiempo, un cirujano puede remover la próstata de un paciente estando sentado frente a la pantalla de una computadora en el otro lado del quirófano.
Especial de Laszlo Beke
Allí el médico cubre con sus dedos dos asas de metal cerca de su pecho y al mover las manillas– arriba y abajo, izquierda y derecha – el robot imita cada pequeño movimiento del cirujano con sus dos largos brazos. Cuando aprieta con su pulgar y el índice, las mínimas garras del robot hacen exactamente lo mismo. En la próxima iteración de la tecnología, el robot quirúrgico será que el que estará viendo al paciente, con bisturís reales y con inteligencia artificial.
Para el entrenamiento de los cirujanos en el uso del robot, ellos aprenden a operar los robots moviendo anillos plásticos de clavija en clavija. Con una garra, la máquina levanta el pequeño anillo plástico de una igualmente mínima clavija, pasó el anillo de una garra a la otra y de allí sigue hasta ensartarla en otra clavija. Para el robot automatizado, el médico suelta las manillas y un nuevo software pasa a tomar control y el robot comienza a moverse totalmente por sí solo. El robot lo repite con varios anillos completando la tarea tan rápidamente como cuando había sido guiado por el médico y ejecuta la prueba igual o mejor que el ser humano en destreza, precisión y velocidad.
Inteligencia Artificial y el quirófano
Usando las mismas tecnologías que apoyan a las vehículos y drones autónomos y a los robots de los almacenes se está trabajando para automatizar los robots quirúrgicos. Falta un trecho todavía, pero el progreso se está acelerando. El objetivo no es remover los cirujanos del quirófano, sino más bien descargar parte de su trabajo y aumentar la tasa de éxito automatizando fases particulares de las cirugías.
Los robots ya exceden la precisión humana en algunas tareas quirúrgicas, como en la colocación de un clavo en un hueso (una tarea particularmente riesgosa durante el reemplazo de rodillas y cadera). La expectativa es que los robots automatizados puedan traer mayor precisión a tareas como incisiones o suturas y reducir los riesgos asociados a cirujanos sobrecargados de trabajo.
Computervision
Hace años robots podían suturar automáticamente los intestinos de un cochino durante una cirugía. Se usaban marcadores en los intestinos que emitían una luz casi-infrarroja para guiar los movimientos del robot. Eso está cambiando hoy con el uso de las redes neuronales, sistemas matemáticos que pueden aprender habilidades analizando grandes cantidades de data. Al analizar miles de fotos de gatos, una red neuronal puede aprender a reconocer a un gato, de la misma manera que puede aprender con fotos capturadas por robots quirúrgicos.
Los robots quirúrgicos están equipados con cámaras que hacen videos tridimensionales de cada intervención. El video es observado por los cirujanos mientras guían la operación, viendo desde la perspectiva del robot. Más adelante, dichas imágenes proveen una hoja de ruta que muestra cómo se ejecutan las cirugías. Esto ayuda a los cirujanos nuevos a entender el uso de los robots, así como también sirven para entrenar a los robots. Las redes neuronales pueden aprender las mismas habilidades a través del análisis de esas imágenes.
Las variadas opciones
– Los investigadores en Berkeley están trabajando en la automatización del robot basado en el sistema quirúrgico da Vinci, el cual ayuda a los cirujanos a realizar más de un millón de procedimientos anualmente. Se parte de la recolección de las imágenes del robot moviendo los anillos plásticos bajo control humano y el sistema aprende a identificar las mejores formas de tomar los anillos, pasarlos entre las garras y colocarlos sobre nuevas clavijas. El proceso tenía una desviación por cuanto a través de los años, los brazos del robot habían sido extendidos y doblados ligeramente y los movimientos no tenían la presión requerida. Los operadores humanos inconscientemente hacían los ajustes. El equipo de Berkeley construyó una red neuronal que analizó las fallas de robot y cuanta precisión perdía cada día.
– En Johns Hopkins se está trabajando en la forma de automatizar un nuevo brazo robótico, con menos partes móviles y con comportamiento más consistente.
– Investigadores del Worcester Polytechnic Institute están desarrollando mecanismos para que las máquinas puedan guiar las manos de los cirujanos en la ejecución de tareas particulares, como insertar una aguja para una biopsia de cáncer o quemar dentro del cerebro para remover un tumor.
Obstáculos
Más allá de mover elementos plásticos, hay que considerar lo que significa cortar, mover y suturar carne y el manejo de situaciones como el cambio de ángulos de la cámara o la aparición de humo en el ambiente. Para el futuro previsible, la automatización trabajará en paralelo con los cirujanos en lugar de reemplazarlos. De todos modos, los médicos podrán ejecutar cirugías en distancias mucho mayores que el ancho de la sala quirúrgica – incluso a muchos kilómetros, ayudando a soldados en campos de batalla distantes. Los retrasos en las señales son demasiado grandes para permitir eso hoy en día. Sin embargo, si el robot puede hacer algunas de las tareas en forma independiente, la cirugía a grandes distancias será viable. El robot recibiría un plan de alto-nivel y lo ejecutaría.
Se hace referencia a The Robot Surgeon Will See You Now. También está publicado en mi Portal http://laszlobeke.com/robot-