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Robots quirúrgicos




Enviado por Ivan Cueva



  1. Abstract
  2. Introducción
  3. Marco
    teórico
  4. Cirugía
    robótica
  5. Avances tecnológicos de la
    medicina
  6. Conclusiones
  7. Bibliografía.
    References

Abstract

The robotics over the years and all the technolog- ical
advances that applying various engineering fields such as
mechanics, electronics, control intelligence, physical, etc.,
have made great solutions to humanity in all areas and one of the
specific medicine is, here we found that surgical robots over the
years are the great solution for surgeons in this field, these
machines perform very complicated and delicate operations that
are a challenge for physicians in this paper we discuss the
characteristics of these robots, its technological advances in
medicine, more relevant applications, the best in their category,
advantages and disadvantages.

Index Terms—Robótica, Aplicaciones
Médicas de la Robótica, Robots
Quirúrjicos.

Introducción

La robótica en general es una ciencia que se
dedica al diseño de máquinas y artefáctos
que cubren muchas necesidades de la vida diaria de muchas
personas, en el medio industrial y en muchas áreas. Hoy en
dia con los avances tecnológicos que han venido
evolucionando con mucha fuerza, en el paso de los años,
dicha tecnología ha sido aprovechada en el campo de la
medicina, desarrollando mejores y sofisticadas herramientas, una
de las mas recientes son los ROBOTS QUIRÚRGICOS ,sus usos
y ventajas infinitas, son ahora parte fundamental de algunos
médicos porque su ayuda ha sido enorme: desde
pequeños procedimientos quirúrgicos que se realizan
en pequeños orificios del cuerpo humano, hasta los grandes
trabajos que pueden ser realizados desde el otro lado del
mundo.

Con el proceso de estas máquinas reducimos el
riesgo de tener infecciones por las cirugías y aceleramos
la pronta recuperación del paciente, y por esto es
prioritario el uso de técnicas avanzadas en este campo de
la cirugía.

En la actualidad existen varios tipos de robots
quirúrgicos, todos ellos con características muy
diferentes que se desem- peñan de la mejor manera,
cumpliendo las diferentes funciones guiadas por los
médicos, hoy en día se habla de robots capaces de
realizar operaciones del corazón, precedimientos que son
muy delicados de llevar a cabo; sin embargo estas máquinas
lo pueden hacer sin ninguna complicación, claro esta que
son manipuladas por los médicos.

La tecnología avanza a pasos agigantados,
sorprendiendo cada dias más, y a la vez solucionando
muchos de nuestros problemas.

Marco
teórico

A. MEDICINA ROBÓTICA
QUIRÚRGICA

Qué es la medicina robótica
y en qué se puede aplicar?

(Esta información fue obtenida de un
artículo en internet: Víctor F. Muñoz
Martínez. Septiembre 2007)[1]

Para empezar hay que poder definir el concepto de forma
adecuada, empezaremos definiendo el concepto de "robot", un
concepto aparentemente ya muy bien conocido por todas las
personas.

• RIA (Robotics Industries Association): "Un Robot
es un ma- nipulador reprogramable multifuncional diseñado
para mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos
especiales, mediante movimientos AlumniKaTH progra- mados
variables para la realización de una diversidad de
tareas".[4]

ISO (International Standard Organitation):
"Manipulador mul- tifuncional reprogramable con varios grados de
libertad, capaz de manipular materias, piezas, herramientas o
dis- positivos especiales según trayectorias variables
progra- madas para realizar tareas diversas".[4]

• IFR (Federación Internacional de
Robótica): "Por robot indus- trial de manipulación
se entiende a una máquina de ma- nipulación
automática, reprogramable y multifuncional con tres o
más ejes que pueden posicionar y orientar materias,
piezas, herramientas o dispositivos especiales para la
ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de
la producción industrial, ya sea en una posición
fija o en movimiento"[4]

• RAS (Robotics & Automation Society):
"Manipulador: Mecan- ismo formado generalmente por elementos en
serie, artic- ulados entre sí, destinado al agarre y
desplazamiento de objetos. Es multifuncional y puede ser
gobernado direc- tamente por un operador humano o mediante
dispositivo lógico".[4]

Una vez definido el concepto podemos comenzar a aden-
trarnos en el mundo de la medicina robótica. Podremos
entender la importancia y lo que implica la misma, mejorando la
medicina y ampliando sus aplicaciones. La importancia de
definirlo y de entenderlo será la base para poder
integrarnos a este estudio y construcción de aparatos
especializados en la medicina robótica.

Cuya finalidad es mejorar en todos los aspecto la
medicina por medio de la tecnología. Se ha convertido en
un reto para la medicina y la tecnología crear estos
nuevos instrumentos y en algunos casos robots para emplear esta
tarea, y por medio de la misma poder monitorear el progreso en la
recuperación de los pacientes, así como las
consultas a larga distancias con especialistas.

B. SISTEMAS DE CIRUGÍA
ROBÓTICA.

1) Tele-presencia : Esta parte de la tecnología
nos facilita la obtención de diagnósticos; el poder
consultar con especialistas en las enfermedades, o poder pedir
alguna segunda opinión, también en la
atención de pacientes crónicos con poco tiempo o
con problemas urgentes aceleraría la obtención de
beneficios y reduciría los gastos creados por la estancia.
Aprovechando esto facilitaría muchas cosas, reduciendo
gastos o presupuestos en un hospital, y se espera que pronto se
pueda estar partici- pando en una cirugía a larga
distancia.[1]

2) Asistentes robóticos: De los asistentes
robóticos suelen ser multifuncionales ya que pueden
trabajar con el cirujano en vez de remplazarlo, facilitar la
manipulación de algunas herramientas y poder mantener la
cámara dentro del paciente y obtener una mejor
tele-presencia. Esta práctica le ayuda al cirujano tener
mejor precisión, sin embargo cuando el asistente debe,
introducir alguna de sus partes dentro del paciente debe estar
esterilizado y preparado con movimientos controlados y
mínimos dentro del él.[1]

3) Movimientos controlados del robot: Esto es unos de
los más grandes retos de la medicina robótica,
porque todos los cuerpos son diferentes y de acuerdo a eso no se
puede esperar poder indicarle a un robot medidas exactas de forma
general para una cirugía. Por lo que mucho de los
principales investigadores y creadores de estas maquinas, han
hecho for- mulas para determinar cómo deben de hacerse las
incisiones, ayudando más al médico cirujano en su
trabajo. [1]

C. EJEMPLOS DE ALGUNOS DE ROBOTS
QUIRÚRGICOS Y

SU USO

1) EL PATHFINDER : El PathFinder o Robot Neurocirujano
es un robot utilizado ya de algo rato. Este es un revolucionario
robot que permite ayudar al medico en cirugías en donde la
mano humana es inalcanzable, para la extirpación de
tumores. Se compone de un brazo robótico que asiste en
casi cualquier cirugía del cerebro. Este artefacto
presenta grandes ventajas, ya que en ocasiones los cirujanos
llegan a cometer errores cuando dañan tejidos sanos por la
difícil localización de la parte enferma o
dañada en un principio por algún tumor y este robot
llega sin ninguna restricción o falta de precisión.
[1]

2) EL DA VINCI: Es un robot muy revolucionario com-
puesto de unos brazos y una consola el cuál efectúa
cirugías para el cáncer de próstata, pero
también es implementado en otras cirugías de tipo
abdominal, cardiaca, torácica, pediátrica y
ginecológica. El robot consta de dos módulos, un
centro de control y el brazo, y permite hacer incisiones
pequeñas y minuciosas y corregir daños con ayuda de
laparoscopia, evitan así cualquier movimiento involuntario
que el cirujano pudiera realizar con sus manos. [1]

3) RCM-PAKY : Un robot sofisticado utilizado para la
extracción de piedras en los riñones.[1]

4) RAVEN II : Que es como lo han denominado, es un
asistente quirúrgico con dos brazos robóticos, una
cámara para visualizar el campo quirúrgico, y un
sistema de interfaz para el control remoto. Un robot que
además cumple perfectamente con su trabajo, ya que es
capaz de realizar operaciones con una precisión que supera
con mucho a la humana. Principalmente se especializa en
cirugías de cáncer de próstata.
[1]

D. ALGUNOS ROBOTS
QUIRÚRGICOS

En la siguiente imagen tenemos a uno de los robots
quirúr- jicos mas utilizados en la actualidad.

Monografias.com

Figure 1. ROBOT DA VINCI[20]

Estas imágenes son de algunos robots en usados en
las cirugías.

3

Monografias.com

Figure 2. CIRUGÍA
QUIRÚRGICA[2]

Monografias.com

Figure 3. CIRUGÍA
QUIRÚRGICA[2]

DESARROLLO

Cirugía
robótica

La cirugía robótica es la
aplicación de robots a las diferentes técnicas
quirúrgicas y consiste en el tratamiento de un paciente
mediante robots especializados manejados por un
cirujano.[18]

Las ventajas más significativas en la
cirugía robótica están directamente
relacionadas con el hecho de que esos sis- temas permiten la
utilización de endoscopia como técnica de
operación.?Cirugía robótica mínima
invasiva.[18]

• Menores complicaciones.

• Mayor bienestar
postoperatorio.

• Menor tiempo de
hospitalización y de baja laboral.

B. VENTAJAS QUE LOS ROBOTS PUEDEN
SOLUCIONAR

• Precisas e incansables.

Sensores para posicionar
instrumentos en 6 GDL y con- trolar esfuerzos.

• Pueden ser fiables.

• Pueden registar sus movimientos para
análisis.

• Pueden ser miniaturizadas y soportar
grandes dosis de radiación.

C. DESVENTAJAS

• Deben obedecer las ordenes del
cirujano.

• Requieren información
geométrica dificilmente ex- presable
linguisticamente.

D. TRES M ODELOS EN USO:

En la actualidad, varios tipos de modelos
robóticos están siendo utilizados por la medicina.
Algunas operaciones de este tipo han permitido que el cirujano
realice la intervención a larga distancia. En una
ocasión, el paciente se encontraba en Londres y el
médico ordenaba los brazos del robot desde una cabina en
Manhattan, Nueva York.

Por otro lado, tres diseños metálicos: EL
PATHFINDER, EL DA VINCI Y EL RCM-PAKY, han operado exitosamente a
decenas de pacientes en el mundo. El primero se
especializa

en neurocirugías, específicamente en la
localización y la extir- pación de tumores en la
materia gris, difíciles de alcanzar con la mano humana.
Por otro lado, el Da Vinci, con un costo de un millón de
dólares, es un robot que se especializa en cirugías
cardiacas y elimina la necesidad de algunas operaciones a
corazón abierto. Por último, RCM-PAKY es un robot
que ha sido usado en más de treinta pacientes para
eliminar piedras de los riñones.

Avances
tecnológicos de la medicina

Monografias.com

Figure 5. [16]

1) CIRUGÍA A DISTANCIA: Esta novedosa forma de
prac- ticar la medicina permite a los doctores realizar
cirugías en el lugar donde se encuentre el paciente,
mientras que ellos están al mismo tiempo en un lugar
diferente. Los investigadores están desarrollando una
nueva forma de robots: los nanorobots, que son capaces de ser
insertados; por ejemplo, en el abdomen de un paciente para ser
controlados por cirujanos a cientos de kilómetros de
distancia. £Imaginas? Mientras uno se encuentra en la sala
de cirugía, su médico puede estar en otro
país, operando desde su hogar.[16]

Estos sistemas están ideados para trabajar en
zonas de desastre, campos de batalla o cualquier circunstancia en
la que el paciente o el profesional no pueden trasladarse a un
hospital. Este micro robot es entre otras cosas, capaz de frenar
hemorragias internas: la principal causa de muerte en situaciones
traumáticas.[16]

2) DESARROLLAN UN ROBOT QUIRÚRGICO QUE "COM-
PRENDE" LA VOZ Y LOS GESTOS DEL CIRUJANO: Un grupo de
investigación del Instituto Andaluz de Automática
Avan- zada y Robótica (IAR) ha desarrollado un robot
autónomo que sirve como asistente en cirugías
mínimamente invasivas. El autómata, bautizado como
CISOBOT, no necesita ser manipulado por ninguna persona, sino que
responde a los gestos específicos y a comandos de voz que
realiza el cirujano y mediante una cámara y un brazo ayuda
al especialista en procedimientos simples como
suturar.[19]

4

Monografias.com

Figure 6. CISOBOT[19]

Un grupo de investigación del Instituto Andaluz
de Au- tomática Avanzada y Robótica (IAR) ha
desarrollado un robot autónomo que sirve como asistente en
cirugías mínimamente invasivas, mediante una
cámara y un brazo que ayuda al especialista en maniobras
como la sutura.[19]

Bautizado con el nombre de CISOBOT, el autómata
se adapta al cirujano, mediante la identificación de
movimientos y de gestos de una forma automática. Para ello
utiliza un algoritmo que calcula estadísticamente la mejor
respuesta a unas maniobras modelo que se han registrado
previamente en la memoria de la máquina.[19]

A pesar de este movimiento intuitivo, las órdenes
de voz tienen prioridad, para poder modificar su conducta en el
momento, si la operación no sigue el curso
prefijado.[19]

Otra de sus ventajas es que tiene dos brazos, uno para
la cámara laparoscópica y otro para mover una
herramienta que ayude al cirujano a operar. "Para combinar estos
dos soportes, necesita un interfaz que se comunique con el
cirujano y un control para poder mover el robot", comenta Enrique
Bauzano, uno de los investigadores del proyecto.[19]

F. LO POSITIVO

En vista a los temas ya vistos puedo acotar que los
robots quirúrgicos son una gran herramienta para la
medicina actual, brindan grandes soluciones a los cirujanos en
sus interven- ciones medicas, ahorrando tiempo, dando mejores
resultados y hacerlo de manera confiable.

G. LO NEGATIVO

Cada uno de estos robots es muy costoso dependiendo de
sus características, ya que no se podria tener en
cualquier institución medica, en la actualidad los poseen
los países desarrollados y con miras al futuro, y los
países de bajos recursos no pueden contar con esta
tecnología y asi solucionar muchos de sus
problemas.

Conclusiones

Las aplicaciones de la robótica quirúrgica
ya tienen una gran aceptación en el campo de la medicina,
cobrando mucho mérito por sus grandes aportes a la
cirugía y mas que eso, por los medicos que controlan estas
máquinas, ya que no cualquiera aprende a controlar estas
revolucionarias máquinas, y a base de esto puedan seguir
las aplicaciones que ellos puedan ordenar y así todo
proceso tenga exito.

Que decimos de los cirujanos con esta revolucionaria
tec- nología, ellos se vuelven mas obsoletos o son
más modernos en el campo de la medicina?. Bueno pues con
el paso de los años ellos dominaran a la perfección
el uso de estas máquinas, y esto conlleva a ahorrar tiempo
y trabajo en las dificiles situaciones.

Tanto se habla del uso de estos robots, que de igual
manera se deberia hacer un estudio para analizar los fallos que
puedan existir en ellos, ya que son unas máquinas
diseñadas por el hombre, y siempre deben estar funcionando
correctamente para evitar problemas. Todos estos experimentos se
deberian hacer en clinicas humanas para validar sus resultados ,
y en si teniendo toda la seguridad posible.

Bibliografía.
References

[1]
http://webdiis.unizar.es/~neira/docs/VFernandez-CEDI2007.pdf

[2]
http://www-assig.fib.upc.es/~rob/protegit/treballs/Q2_03-

04/aplic_medicas/Robots_quirurgicos.htm.

[3]
http://roboticaensalud.blogspot.com/2008/10/la-robtica-quirrgica.html

[4]
http://www.alumnikit.com.ar/docs/Gomez_RoboticaMedicina.pdf

[5]
http://webs.um.es/jmz/roboticaenelaula/ponencias/Robots_medicina.pdf

[6]
http://www-assig.fib.upc.es/~rob/protegit/treballs/Q2_03-

04/aplic_medicas/Robots_quirurgicos.htm.

[7]
http://medicinartificial.blogspot.com/2010/10/aplicaciones-medicas-de-
la-robotica.html.

[8]
http://roboticaensalud.blogspot.com

[9]
http://www.urp.edu.pe/labcim/portal/imagenes/Robotica.pdf

[10]
http://www.maii.upv.es/files/VII_JORNADA_ROB2011_ai2_red.pdf

[11]
http://www.disam.upm.es/~barrientos/Curso_Robots_Servicio/R_servicio/Protesis_files/Protesis%20roboticas.pdf.
[12]
http://www.andade.es/fotos/articulos/documentos/2009628131550.pdf

[13]
http://nuevastecsomamfyc.wordpress.com/2012/01/26/robots-
quirurgicos-de-codigo-abierto/

[14]
http://www.intramed.net/contenidover.asp?contenidoID=41804

[15]
http://www.umanizales.edu.co/publicaciones/campos/ingenieria/ventana_informatica/html/ventana11/RoboticaenMedicina.pdf.
[16]
http://www.ojocientifico.com/2011/03/03/avances-tecnologicos-de-la-

medicina

[17]
http://www.buenastareas.com/ensayos/Cirug%C3%ADa-
Rob%C3%B3tica/4141085.html

[18]
http://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/5/RoboticaMedica.pdf

[19]
http://www.agenciasinc.es/Noticias/Desarrollan-un-robot-quirurgico-
que-comprende-la-voz-y-los-gestos-del-cirujano.

[20]
https://www.centrodeinnovacionbbva.com/contents/5953-isurgitec-
tecnologia-diseno-y-seguridad-en-cirugia

[21]
https://www.winthrop.org/departments/clinical/davinci-robot-surgery/
[22] Manual de Usuario y Análisis de Riesgos. Asistente
quirúrgico. Sistema

automático para el manejo de
cámaras laparoscópicas. Instituto de

Automática Avanzada y
Robótica, 2002.

VI. BIOGRAFÍA

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Iván Alexander Cueva Román , nació
en Santa Rosa – Ecuador, en 1992, recibió
Título de Bachiller en Instalaciones Industriales en el
Colegio Nacional Técnico Jambelí,Sta Rosa-El Oro,
realizó curso de microcontroladores en el CENTRO DE
ESTUDIOS ELECTRÓNICOS CEE, actualmente Estudiante de
Ingeniería Eléctrica en la Universidad
Politécnica Salesiana.

 

 

Autor:

Iván Cueva,

UNIVERSIDAD POLITECNICA
SALESIANA

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