Los investigadores están desarrollando una «punta del dedo» robótica que puede restaurar el sentido del tacto del cirujano durante una cirugía robótica mínimamente invasiva.
La cirugía moderna ha pasado de incisiones largas a incisiones más pequeñas guiadas por robots e inteligencia artificial. Pero en el proceso, los cirujanos perdieron algo importante: la oportunidad de sentir directamente dentro del cuerpo. Sin palpación, es difícil detectar anomalías en los tejidos durante la cirugía.
Un grupo de cirujanos y técnicos de toda Europa están trabajando actualmente para restaurar este importante aspecto de la cirugía.
En una colaboración de investigación financiada con fondos europeos llamada PALPABLE, están desarrollando una «punta de dedo» robótica suave que puede detectar la dureza y suavidad del tejido durante una cirugía robótica mínimamente invasiva. La investigación se prolongará hasta finales de 2026 y se espera que los cirujanos prueben el primer prototipo alrededor de marzo de 2026.
Combinando detección óptica, robótica suave e inteligencia artificial, el equipo está diseñando una sonda que imita la forma en que la yema del dedo presiona y siente durante la cirugía. Sondea suavemente el órgano y crea un mapa visual de la rigidez del tejido que se muestra en la pantalla para ayudar a guiar al cirujano durante la cirugía.
perder el toque del cirujano
Para muchos cirujanos, la pérdida de contacto directo ha sido una de las compensaciones silenciosas de la cirugía moderna.
«Comenzamos hace 30 años con cirugía abierta y usando los dedos», dijo el profesor Alberto Arezzo de la Universidad de Turín en Italia. Se especializa en cirugía robótica y mínimamente invasiva, principalmente en el tratamiento de pacientes con cáncer colorrectal.
«Luego pasamos a la era de la cirugía ocular. Empezamos a utilizar instrumentos más largos, lo que reducía la retroalimentación táctil», dijo.
Desde la década de 1990, la cirugía mínimamente invasiva se ha vuelto cada vez más común, lo que permite a los cirujanos operar a través de pequeñas incisiones con la ayuda de cámaras. Los pacientes se beneficiaron de menos traumatismos, estancias hospitalarias más cortas y una recuperación más rápida.
Pero esto se produjo a costa del contacto físico. Los tumores a menudo se sienten diferentes al tejido sano: son más duros, menos flexibles e irregulares, por lo que manos experimentadas pueden detectar diferencias importantes.
Encuentra los márgenes del tumor.
Los cirujanos tienen que caminar sobre una delgada línea cuando operan un cáncer. Extirpar demasiado tejido puede afectar la función. Si se extrae muy poco, el cáncer puede permanecer y propagarse nuevamente, lo que requerirá más cirugía.
«No queremos hacer eso. Queremos que sea una sola vez», dijo el Dr. Gadi Marom del Centro Médico Hadassah en Jerusalén, uno de los médicos involucrados en el estudio que se especializa en cirugía robótica mínimamente invasiva para pacientes con enfermedades gástricas y esofágicas.
Aquí es donde la tecnología de detección resulta útil. Al convertir el contacto físico en información visual, como mapas codificados por colores que muestran áreas más blandas y duras, los cirujanos pueden recuperar el equivalente funcional del tacto.
«Con el nuevo equipo esperamos poder determinar los márgenes alrededor del tumor», dijo Marom.
Lo que sientes usando la luz
Para ello, los ingenieros del equipo miran hacia la luz.
La sonda que están desarrollando tiene un cable de fibra óptica incrustado en una punta suave y flexible. Cuando se presiona contra el tejido, la punta se deforma, cambiando la luz que pasa a través de la fibra.
«A medida que la cúpula de silicona presiona contra el tejido blando, podemos mapear tanto la dirección como la magnitud de la fuerza aplicada», explica el Dr. Georgios Violakis de la Universidad Helénica Mediterránea en Heraklion, Creta.
Pequeños cambios en la intensidad de la luz y la longitud de onda se traducen en información sobre la rigidez del tejido.
En el laboratorio, los socios contribuyen al sistema general y el equipo ya ha construido y calibrado las primeras versiones de la membrana blanda y los sensores basados en luz.
La Universidad Queen Mary de Londres (Reino Unido) apoya el diseño y el refinamiento de la membrana, el Instituto Fraunhofer (Alemania) apoya el desarrollo de la película funcional y Bendable (Grecia), Tech Hive Lab (Grecia) y la Universidad de Essex (Reino Unido) están desarrollando el software necesario para visualizar los mapas táctiles y de rigidez.
El prototipo será validado en pruebas clínicas antes de ser utilizado en pacientes.
Cada cable de fibra óptica tiene aproximadamente el ancho de un cabello humano. Durante años se han utilizado técnicas de detección similares para detectar pequeños movimientos en grandes estructuras como aviones, rascacielos y reactores nucleares. Aquí se aplica a una escala mucho menor para detectar diferencias sutiles en los tejidos humanos.
El profesor Panagiotis Poligerinos, investigador de robótica blanda de la Universidad Mediterránea de Grecia, afirma: «Para acceder a los órganos internos de un paciente anestesiado, el dispositivo debe ser muy preciso y de alta resolución».
«Si bien esto podría haber sido posible antes, la tecnología era mucho más cara y menos precisa, lo que la hacía poco práctica para uso clínico».
Lleva el toque a los robots
A medida que la cirugía se vuelve cada vez más robótica, la pérdida de retroalimentación táctil se vuelve más apremiante, lo que hace que la restauración táctil sea aún más importante.
«Cuando se opera un robot, se obtiene el beneficio de la visión 3D», dice Marom. «Y no es necesario permanecer de pie durante todo el procedimiento». Esto es importante para procedimientos prolongados, como la extirpación del esófago de un paciente, que puede durar hasta ocho horas.
La cirugía robótica también ofrece nuevas posibilidades. Marom espera que los cirujanos eventualmente puedan extirpar pequeños tumores esofágicos en casos cuidadosamente seleccionados sin tener que extirpar todo el órgano.
Pero también hay inconvenientes.
«Con la cirugía robótica, hay muy poca retroalimentación táctil», afirma Arezzo. «Por eso este trabajo es tan importante».
Ambos cirujanos creen que la robótica seguirá expandiéndose en el quirófano, pero sólo si los cirujanos reciben mejor información sensorial.
«Creo que tarde o temprano la mayoría de las cirugías se realizarán de forma robótica», afirmó Arezzo.
Para Marom, trabajar estrechamente con los ingenieros era esencial. «Estoy expuesto a la robótica blanda y a muchas tecnologías nuevas», afirmó. «Puedo ver cómo se desarrollan nuevos equipos».
«La conclusión es que podremos brindar una mejor atención a nuestros pacientes», añadió.
La investigación para este artículo fue financiada por el programa Horizon de la UE. Las opiniones de los entrevistados no reflejan necesariamente las opiniones de la Comisión Europea.
Este artículo fue publicado originalmente en Horizon, Revista de Investigación e Innovación de la UE.
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