La robótica es uno de los pilares críticos de la automatización y, al combinarla con un sistema basado en visión de inteligencia artificial (IA), puede lograr un mayor nivel de autonomía. La implementación de la automatización robótica en el campo de la atención médica ayuda a reducir los errores médicos y a mejorar la capacidad de diagnóstico.
La robótica es uno de los pilares críticos de la automatización y, al combinarla con un sistema basado en visión de inteligencia artificial (IA), puede lograr un mayor nivel de autonomía. La implementación de la automatización robótica en el campo de la atención médica ayuda a reducir los errores médicos y a mejorar la capacidad de diagnóstico.
El sector de la atención médica es testigo de un aumento en el uso de robots médicos, ya que ayudan a los profesionales a dar su mejor rendimiento y hacen que cuiden de forma más integral a sus pacientes. Con el avance de la IA, los robots médicos autónomos se están investigando más a fondo y pronto podrían ser miembros habituales de cualquier personal médico. La robótica ofrece movimientos precisos de las herramientas médicas, lo que ayuda a los cirujanos a trabajar con la máxima precisión y, a diferencia de los humanos, los robots no experimentan fatiga.
Entender la robótica que se utiliza en la industria médica
Cada campo de la medicina tiene un robot para cada ámbito específico, como los robots quirúrgicos, los urológicos y los de la columna vertebral, por nombrar algunos. Estos robots son versátiles y se pueden programar para realizar una amplia gama de tareas. En conjunto, el sector médico está formado por los siguientes tipos de robots:
Robots quirúrgicos
Las cirugías, en especial las que afectan a órganos vitales como el cerebro, el corazón, el hígado y los pulmones, requieren un uso muy cuidadoso de herramientas afiladas. De ahí que los robots quirúrgicos estén diseñados para realizar cirugías poco invasivas, ya que permiten manipular con precisión los instrumentos quirúrgicos más allá de la capacidad humana en un espacio de operación reducido. En estos casos no se puede tolerar ni siquiera un solo error, por lo que los robots diseñados para ello deben someterse a pruebas exhaustivas. Uno de los más populares es el sistema Da Vinci, un robot de cirugía general centrado en un sinfín de procedimientos quirúrgicos urológicos, bariátricos y ginecológicos.
Exoesqueletos
El siguiente paso tras la cirugía es la recuperación, que también se puede potenciar con la ayuda de robots que actúan como un conjunto externo de huesos y músculos. Estos robots están transformando los procesos de recuperación, que requieren una intensa terapia física, y ayudan a entrenar el cuerpo para que vuelva a moverse con normalidad. Los exoesqueletos ayudan a los pacientes en lo físico y aumentan su confianza, lo que conduce a un proceso de recuperación más rápido.
Robots de saneamiento
En lugares de atención médica como los hospitales, el saneamiento y la limpieza son de suma importancia. Con el inicio de la pandemia de la COVID-19, muchos países aprovecharon las tecnologías existentes, como la robótica y la IA, para ayudar a prevenir la propagación de los virus. Los robots de sanitización basados en desinfección ultravioleta se implementaron en muchas instalaciones destinadas a la cuarentena, ya que pueden automatizarse con facilidad mediante sensores visuales. Como consecuencia, el mercado de los robots de saneamiento es uno de los sectores de mayor crecimiento en el campo de la robótica.
Cómo los sensores visuales ayudan a los robots a ver el mundo
La mayoría de los robots médicos existentes se controlan de forma manual o se limitan a asistir a los cirujanos en la realización del trabajo. Estos robots actúan como máquinas ciegas que siguen el programa que se les introduce y no son conscientes de su entorno. Ahora, con la llegada de la Industria 4.0, la visión robótica se está abriendo camino en la mayoría de los sistemas basados en robots y están introduciendo nuevos niveles de precisión y exactitud en los procesos automatizados inteligentes.
Existen varios sistemas de imagen médica, como la imagen nuclear, la imagen gamma, la imagen beta y la imagen de fluorescencia, que se utilizan sobre todo en los diagnósticos. De todos ellos, el campo de la imagen molecular desempeña un papel fundamental a la hora de poner los ojos en los robots. En palabras sencillas, la imagen molecular se define como “la capacidad de visualizar y medir de forma cuantitativa la función de los procesos biológicos y celulares en un organismo vivo”. En la actualidad, la imagen molecular se realiza con la ayuda de técnicas como la SPECT y la PET. Estas técnicas son los cimientos de las cirugías robóticas para realizar en un principio digitalizaciones autónomas. Estas imágenes de escaneo se introducen en un sistema basado en IA para realizar una segmentación autónoma de los órganos en riesgo. Los resultados de las imágenes moleculares pueden combinarse con exploraciones de TC o RM para mejorar aún más los resultados de la IA. El resultado final se utiliza para llevar a cabo cirugías guiadas por imágenes, en gran parte con la ayuda de la robótica.
En un estudio reciente, un grupo de cirujanos realizó una operación de tejidos blandos con total automatización mediante un Robot autónomo de tejidos inteligentes (STAR). El robot fue capaz de llevar a cabo un procedimiento denominado anastomosis intestinal, en el que se sutura un trozo de intestino que se ha cortado. El STAR está equipado con un sistema de visión 3D basado en fluorescencia infrarroja cercana, sensores de fuerza y herramientas quirúrgicas activas. A partir de estos datos de los sensores, el robot sigue su propio plan y cambia de manera dinámica el curso a medida que se mueven los tejidos.
El estudio afirma que los resultados de los procedimientos automatizados fueron superiores a los de la cirugía realizada por cirujanos expertos. Este avance de la cirugía robótica demuestra que los robots médicos autónomos han dejado de ser un sueño lejano y pronto podrían ser habituales en las operaciones.
Monitorización sin contacto de los signos vitales mediante imágenes de radar 4D
Para cualquier asunto relacionado con la medicina, la realización de un diagnóstico siempre es el primer paso por el cual se decide la prescripción que se dará al paciente. Se toman notas de los signos vitales como la frecuencia cardíaca, la respiratoria y la temperatura, y se analizan los posibles síntomas. Vayyar, una empresa con sede en Israel, desarrolló un sensor de imágenes de radar 4D que puede realizar un escaneo sin contacto de estos signos vitales. Al combinar los datos de los sensores con la IA, el sistema puede detectar las primeras fases de los síntomas de la COVID-19. Un sistema de este tipo se puede utilizar en un robot para realizar una rápida monitorización sin contacto de los pacientes y analizar los datos periféricos.
El futuro de los robots médicos autónomos
El crecimiento exponencial de la IA impulsa las tecnologías de cirugía de precisión hasta alcanzar niveles de plena autonomía. En la actualidad, algunas de las cirugías, como las prótesis ortopédicas de rodilla, la cirugía ocular Lasik y los trasplantes de cabello, ya incorporan máquinas inteligentes. Estas máquinas realizan sus tareas de forma autónoma y se están utilizando de forma masiva. La razón principal de su éxito es la naturaleza fija de los objetivos, ya que la cabeza y los huesos pueden fijarse en una posición determinada, mientras que las cirugías implican tejidos blandos, que son difíciles de manipular. Esto ofrece un enorme campo de investigación y desarrollo de tecnologías para rastrear los tejidos en constante movimiento y manejarlos.
Por último, si miramos el panorama más amplio, la autonomía médica en su totalidad está todavía muy lejos de comercializarse. Las tecnologías actuales todavía requieren cierta ayuda de los humanos y no están desarrolladas hasta el punto de ser en extremo seguras. Quizá tengamos que esperar unos años más para tener un robot médico totalmente automatizado.