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| El sistema puede extirpar tumores de la lengua con precisiones iguales o incluso rivales con las habilidades quirúrgicas humanas. Crédito: AXEL KRIEGER Y JIN KANG |
Los científicos han desarrollado un nuevo robot cirujano que puede extirpar tumores cancerosos de lugares extremadamente delicados que pueden resultar desafiantes y riesgosos incluso para los cirujanos humanos más experimentados.
Al extirpar tumores cancerosos, un proceso conocido como resección, el objetivo es preservar la mayor cantidad de tejido sano posible mientras se eliminan las células cancerosas para evitar que regresen o se propaguen nuevamente. Esta es una operación desafiante en el mejor de los casos, pero aún más cuando la zona afectada es el cuello, la cabeza u otras zonas delicadas.
Incluso para los cirujanos más experimentados, esto puede ser una tarea tensa, pero si a eso le sumamos los obstáculos mentales y físicos introducidos por la fatiga, el agotamiento y la obstrucción visual, las manos más firmes pueden tener dificultades para realizar correctamente.
Pero es posible que esta cuestión pronto sea cosa del pasado. Es decir, si el nuevo ASTR –Sistema Autónomo de Resección de Tumores– tiene algo que ver con ello. ASTR fue diseñado por un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins para realizar resecciones en lugares delicados, como la lengua. Según sus creadores, el robot cirujano puede extirpar tumores con una precisión que rivaliza “o incluso potencialmente” supera a los cirujanos humanos.
"Hacer una resección que tenga márgenes precisos es una tarea muy difícil", dijo en un comunicado Axel Krieger, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Whiting.
“Gran parte de estas cirugías son esperanzas e incluso algunas conjeturas. Muchos cirujanos luchan con eso. Nuestro objetivo era hacer que estos procedimientos fueran más precisos”.
La precisión, en este caso, es de 5 milímetros (0,2 pulgadas) de tejido sano, que es la cantidad estándar de tejido canceroso que los cirujanos intentan extirpar. Estos 5 milímetros de tejido, que son aproximadamente tan gruesos como una goma de borrar típica en la punta de un lápiz o el grosor de un anillo de bodas estándar, son suficientes para garantizar que las células cancerosas se eliminen y al mismo tiempo limitar el daño causado al área circundante. .
El desafío se complica aún más por el hecho de que los tumores cancerosos a menudo pueden tener bordes horizontales muy visibles en el borde, pero otros verticales menos obvios.
"El problema que escuchamos de muchos de los cirujanos con los que colaboramos es que es muy difícil resección un tumor con precisión", añadió Krieger. “Los cirujanos traen una pequeña regla y miran la distancia de 5 [milímetros] y marcan los bordes a los lados. Pero hasta dónde llegar, eso es muy difícil”.
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| Hacer una resección que tenga márgenes precisos es una tarea muy difícil. Imagen de 4466844 en Pixabay |
Aunque la preparación previa a la cirugía es extremadamente minuciosa, el borde de 5 milímetros representa una "zona ciega".
"El desafío es que los cirujanos no tienen acceso directo al tumor debido al tejido circundante", dijo el estudiante de doctorado y miembro del equipo Jiawei Ge. “Pueden ver la superficie del tumor, pero por lo demás sólo pueden ver el tejido sano. El mapa está en la mente del cirujano”.
Para probar el ASTR, los investigadores recurrieron a las lenguas. Los tumores de lengua son un caso bien posicionado para probar este nuevo sistema quirúrgico, debido a su accesibilidad superficial y su uso actual en cirugía experimental. Si bien la afección es poco común, es posible que haya oído hablar de que afecta a algunas celebridades, como Michael Douglas y Eddie Van Halen, el último de los cuales se sometió a una cirugía sin éxito.
Utilizando tejido de lengua de cerdo, los investigadores pudieron utilizar ASTR para extirpar un tumor y exactamente 5 milímetros de tejido sano utilizando sus herramientas de corte y agarre al vacío. Llevaron a cabo seis resecciones consecutivas y ASTR tuvo éxito en todas ellas, sin necesidad de detenerse: el equipo pudo traducir la guía humana en precisión robótica.
"El médico puede supervisar el robot y dar información previa a la cirugía, luego el robot lo hace paso a paso", explicó Krieger. "Lo que demostramos es que los cirujanos pueden obtener muy buenos márgenes horizontales con la regla, pero en los márgenes profundos nuestro robot realmente muestra una mejora".
El nuevo robocirujano se basó en una tecnología que desarrollaron para su robot autónomo de tejidos inteligentes (STAR), que, en 2022, realizó la primera cirugía laparoscópica totalmente autónoma, un procedimiento que conecta dos extremos de un intestino.
El equipo desarrolló el funcionamiento técnico de STAR para crear el sistema robótico autónomo, de doble brazo y guiado por visión de ASTR.
"Hemos enviado el robot a hacer una incisión antes, pero esta es la primera vez que realizamos una resección masiva y extirpamos un tumor por completo", dijo Krieger. "Esa es la gran novedad aquí".
El siguiente paso de ASTR es operar un órgano interno, como un riñón. Esto requerirá diferentes enfoques y desafíos para acceder al tumor. Al combinar la precisión de ASTR con tecnologías de imágenes de última generación, se espera que pueda estar en el horizonte una nueva era de resección de tumores.
"Ya utilizan mucho robots en la práctica clínica, por lo que este no es un gran cambio de paradigma", concluyó Krieger.
El estudio se publica en IEEE Robotics and Automation Letters.