Cómo optimizar la precisión de robots médicos para cirugías complejas

La robótica está revolucionando diferentes sectores, entre ellos el sanitario y, más concretamente, los procedimientos quirúrgicos complejos. ¿Cómo conseguir que estos equipos alcancen la máxima eficiencia en intervenciones que exigen una alta precisión?

El grupo de Ingeniería de Precisión y Metrología del centro tecnológico Tekniker ha desarrollado para la start-up guipuzcoana Cyber Surgery una solución tecnológica que optimiza la calibración de un robot quirúrgico asistente en operaciones de columna para mejorar su precisión.

Desde el punto de vista metrológico, el principal reto para el centro tecnológico ha sido adaptar y evolucionar un procedimiento de medición utilizado en equipos mecatrónicos hacia las necesidades de esta aplicación médica robótica.

“A diferencia de los que se emplean en la industria, este robot es de menor tamaño. Además, se trata de un equipamiento propio de Cyber Surgery que, a diferencia de los robots comerciales, tiene una serie de retos a la hora de automatizar el procedimiento de medición”, explica Unai Mutilba, investigador de Tekniker responsable del proyecto.

Para responder a este desafío, el centro ha desarrollado un sistema basado en tecnología láser tracker, una máquina portable que permite realizar una medición espacial por coordenadas, y un software desarrollado ad-hoc por Tekniker para automatizar la caracterización del robot.

“El sistema de medición y el robot se comunican de forma bidireccional, lo que permite gestionar la secuencia de caracterización y asegurar que los datos de calibración son adecuados para la posterior mejora de su precisión”, añade Unai Mutilba.

Una guía para cirugías

Gracias a esta solución tecnológica, Tekniker ha ayudado en el proceso de calibración del robot de Cyber Surgery, mejorando su precisión en un 50%, de tal forma que pueda cumplir con su cometido: servir de guía al/la cirujano/a en operaciones de columna.

En concreto, el equipamiento se basa en una planificación previa de la intervención realizada por el/la cirujano/a en una interfaz de usuario en la que selecciona y posiciona los tornillos en las vértebras del paciente. Una vez en el quirófano, durante la cirugía, el robot de Ciber Surgery guía al/la cirujano/a y le ayuda a posicionar los tornillos en las trayectorias previamente definidas.

El robot cuenta con un tracker mecánico que lo une a la vértebra del paciente. El robot ubica el instrumental en las posiciones necesarias para que la persona que realiza la cirugía pueda insertar los tornillos en el lugar y orientación previamente definidas. De esta manera, inserta los tornillos en las vértebras en las trayectorias planificadas.

Tekniker ha desarrollado una solución para caracterizar y mejorar la precisión del robot a la hora de guiar al personal cirujano para que este realice la cirugía en el punto preciso.

La utilización de este robot asistente permitirá que las intervenciones sean menos invasivas y de alta precisión médica. Además, implicará una menor exposición a rayos X tanto del paciente como del personal médico, reduciendo el coste y tiempo del procedimiento quirúrgico, según destaca la empresa Ciber Surgery.

Tras obtener la certificación de la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS), el equipamiento ha completado con éxito un ensayo clínico en pacientes del Hospital Universitario de Donostia-San Sebastián y del Hospital Universitario de Cruces en Bilbao, ambos del Servicio Vasco de Salud (Osakidetza).

En el ensayo se ha realizado la operación más habitual para el tratamiento de patologías como la escoliosis, las enfermedades degenerativas o fracturas vertebrales, basadas en la colocación de tornillos transpediculares.

El objetivo final de este ensayo con pacientes es certificar el robot y comercializarlo en 2024.