Aplicaciones de la Robótica en la Medicina

Aplicaciones de la Robótica en la Medicina

• Prótesis Roboticas 

Las prótesis de miembro superior han tenido un gran desarrollo a partir de los años 60, sin embargo algunos estudios señalan que alrededor del 70% de la población afectada en los Estados Unidos utiliza simples ganchos pasivos (Yang, et al. 2004). Este porcentaje es aún mayor en los países del Tercer Mundo, donde muchas veces ni siquiera se utiliza prótesis alguna. De otra parte, según el censo del DANE año 2005 (Dane, 2005), en nuestro país existirían alrededor de 385.000 personas con discapacidad de miembro superior (aunque el informe no especifica en detalle el grado de discapacidad). A diferencia de los citados ganchos pasivos existen las prótesis activas, las cuales por medio de cuerdas o más sofisticadamente, sensores ubicados en alguna parte del cuerpo del paciente, permiten mover una mano mecánica con mayor o menor grado de funcionalidad. Un análisis detallado de los últimos avances en el área pueden hallarse en (Lunteren, et al. 1983; Shimoga, 1996; Bicchi, 2000; Yang, et al. 2004). Sin embargo el desarrollo de una prótesis de mano que pueda ser sentida por el paciente como parte integrante de su cuerpo está lejos aún de convertirse en una realidad. De hecho las prótesis comerciales actuales son incapaces de proveer suficiente funcionalidad en los movimientos de agarre de objetos, presentándose también la pérdida de grados de libertad en las soluciones propuestas. Diversas soluciones han sido propuestas con el fin de dar respuesta a los retos científicos y tecnológicos que el problema representa. Entre las más innovadoras se tienen: 

• Mano DLR. Mano desarrollada en Alemania para aplicaciones de teleoperación o para tareas autónomas desarrolladas por un robot industrial o de servicios. Consta de cuatro dedos con movimientos totales que proveen 20 grados de libertad (Borst, et al., 2003). 

• Mano Mano TUAT/Karlsruhe. Mano desarrollada por un laboratorio japonés y otro alemán, consta de cinco dedos con un total de 20 grados de libertad. Está accionada por motores esféricos a ultrasonidos y fue diseñada para servir de mano al robot humanoide ARMAR (Fukaya, et al. 2000). 

• Mano Blackfingers. Esta mano construida en Italia está constituida por músculos flexibles, las articulaciones están hechas de un material parecido al nylon y los tendones son cables de hierro recubiertos de teflón. Esta compleja estructura permite 18 grados de libertad (tres por cada dedo y tres para la muñeca) y tiene un peso muy similar al de la mano humana, aunque su costo es aún bastante alto (Folgheraiter y Gini, 2000). 

• Mano robótica con mecanismo extensor. Esta mano desarrollada en Estados Unidos, es similar a la anterior pero en vez de utilizar músculos flexibles utiliza bandas elásticas desde el antebrazo para mover cada uno de los dedos. Su funcionamiento es pues similar a la mano humana (Wilkinson et al., 2003). 

• Mano compuesta de sensores propioceptivos. Mano desarrollada en Italia compuesta por tres dedos y dos motores, los cuales permiten nueve grados de libertad. Está compuesta por sensores de posición y de fuerza en los dedos para proveer las complejas funciones de agarre de una mano natural. Los motores son controlados a partir de sensores electromiográficos colocados en el brazo del paciente, lo cual la hace bastante adaptable a los discapacitados de mano (Carrozza et al., 2003). 

• Mano Iowa. Esta mano, fruto de un trabajo entre universidades americanas, españolas y suecas, consta de cuatro dedos compuestos por resortes los cuales proveen un total de 15 grados de libertad. Su diseño está orientado específicamente a los amputados de mano  (Yang, et al. 2004). Sin embargo las prótesis comerciales distan aún mucho de las propuestas mostradas anteriormente, dada la complejidad de la tarea y el costo que esto involucra para el paciente. Uno de los mayores fabricantes de prótesis a nivel mundial es la empresa alemana Otto Bock (Otto Bock, 2006

La cirugía guiada por imágenes robótica

La cirugía guiada por imágenes (IGS) o cirugía asistida por ordenador (CAS) es el termino general que se utiliza para un procedimiento quirúrgico donde el cirujano utiliza la tecnología informática en conjunción con imágenes radiológicas para realizar la intervención mediante un robot quirúrgico. [10]

La finalidad principal de este método de cirugía es la investigación en el diseño y progreso de nuevos elementos, dispositivos y sistemas de navegación quirúrgicos que ayuden al cirujano durante una intervención complicada, dotándoles de datos adicionales para mejorar su orientación, precisión y obviamente la seguridad del paciente. [11].

La cirugía mínimamente invasiva robótica

Este tipo de cirugías al igual que las guiadas por imágenes ya no se tratan de una ficción como se podía creer tiempos atrás sino ya son una realidad. [13] Hay varios hospitales en los que los cirujanos operan sentados a aproximadamente 15 metros de la mesa en la que está el paciente, claro está ayudados por robots. Los especialistas en dichas cirugías consiguen resultados fabulosos. Además, en estas prácticas médicas se utiliza el ombligo para realizar la intervención o también se usan orificios naturales (la boca, el ano o la vagina) para extirpar órganos completos. Estos nuevos procedimientos están evolucionando la cirugía. [14].Además de que se simplifican las intervenciones complejas debido a la amplia gama de instrumentos quirúrgicos. [15].

Bueno a continuación en el siguiente video tenemos  lo que podría ser el futuro de la medicina y como podría facilitar las intervenciones quirúrgicas