ROBÓTICA EN LA MEDICINA

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  • 1. Portada Materia: Desarrollo de Habilidades de la Tecnología de la Información y la Comunicación. Maestra: Bertha Eloina Castillo González Ensayo: Robótica en la Medicina Alumnos: Mendoza Aguilar Juana Elizabeth Ramírez Luna Jorge Abraham Salvador Vega Jiménez Suárez Ventura Ismael Sección: 81232 Otoño 2013
  • 2. Índice Introducción ........................................................................................................................................ 2 Desarrollo de la cirugía mínimamente invasiva .................................................................................. 3 Objetivos ............................................................................................................................................. 3 Resumen:............................................................................................................................................. 4 Robótica y medicina: ........................................................................................................................... 4 Robots en rehabilitación y protesis:.................................................................................................... 6 Robótica quirúrgica: ............................................................................................................................ 6 La Laparoscopia: Cirugía invasiva mínima ........................................................................................... 7 Robot da Vinci: .................................................................................................................................... 8 Ventajas ............................................................................................................................................... 8 Desventajas ......................................................................................................................................... 9 Conclusiones ....................................................................................................................................... 9 Bibliografía ........................................................................................................................................ 11
  • 3. Robótica en la Medicina Introducción En la actualidad el aporte de la tecnología es fundamental en todas las áreas, pero imprescindible en lo que respecta a la medicina. Consideramos que debe existir una interrelación entre medicina y tecnología, ya que el manejo de los equipos médicos de alta complejidad es parte de los avances tecnológicos que se han venido efectuando a través del tiempo. Los últimos 50 años se han caracterizado por un avance vertiginoso de la ciencia. Actualmente todas estas tecnologías avanzan a un paso tan rápido que para los que se dedican a utilizarlas les cuesta mantenerse al corriente de su aparición y utilidades, sin tener en cuenta la experiencia directa con ellas.El desarrollo tecnológico ha propiciado un cambio asombroso en la medicina; su avance ha permitido conocer infinidad de procesos que explican el porqué de muchas enfermedades, de eventos que ocurren en el organismo humano y de las consecuencias de relacionarse con su entorno.Esto ha generado una forma más simple del razonamiento en la ejecución del acto médico, surgiendo dos tendencias distintas de pensamiento: Una en la que se investiga, reflexiona y estudia permanentemente acerca de los procesos y otra en la que se aplica la tecnología sin la labor indagatoria por parte del médico. El objetivo de este trabajo es determinar lo que es una cirugía no invasiva, principalmente cuáles son sus usos en la Medicina y los avances que ésta ha tenido, además de las ventajas y desventajas que tiene un método como este y las futuras aportaciones y su impacto en la sociedad. Entre otras cosas también se pretende abordar el método para utilizar algunas técnicas quirúrgicas de este tipo y hacer mención de algunas sugerencias. Cada día hay nuevos avances en la Medicina, incluyendo en la cirugía, pero muchos de estos avances no son conocidos en instituciones públicas por diversas circunstancias, tanto económicas como accesibles o incluso por falta de conocimiento y actualización de parte de los médicos. Así que nos ocupamos de
  • 4. dar a conocer que es y para qué sirve y cuales son algunas nuevas modalidades de esta innovadora práctica del mundo moderno. Desarrollo de la cirugía mínimamente invasiva La cirugía mínimamente invasiva (CMI) es un conjunto de técnicas diagnósticas y terapéuticas que por visión directa o endoscópica, o por técnicas de imagen, utiliza varias vías naturales o mínimos abordajes para introducir herramientas y actuar en diferentes partes del cuerpo humano. El desarrollo de estas técnicas es muy reciente. Se conoce que una celecistectomía laparoscópica por primera vez en 1985 por Muhe en Alemania y desde ese entonces explotó la práctica en este sentido. Es importante decir que tuvo una expansión considerable y muy bien aceptada que llego hasta EUA con rapidez, y aunque es bien aceptada tiene la desventaja que su aprendizaje es muy difícil y su conocimiento requiere de mucha más preparación. Por otro lado, la CMI no es solo usada en aparato digestivo sino también en otras áreas; hoy en día también entran cirugía torácica, pediátrica, ginecológica, urología, traumatología, plástica, ortopédica, cardíaca y vascular, neurocirugía y ORL; además de otras técnicas aparte de endoscópica, como cirugía laparoscópica y percutánea y se pueden estar usando en combinación. Objetivos:  Desarrollar que es la Robótica y por consiguiente su relación con la Medicina  Conocer la importancia de la Robótica en la Medicina  Resaltar sus ventajas y desventajas  Conocer la amplia utilización e impacto que tiene  Desarrollar como se utilizan en las modalidades de Medicina, ya sea en cirugía o rehabilitación  Mencionar las problemáticas e imposibilidades que se tienen  Dar una conclusión del tema
  • 5.  Concluir si se consigue tener un impacto en la calidad de vida de las personas Resumen: La robótica puede ser de gran utilidad en la medicina ya que es una herramienta muy apropiada en el momento de realizar cirugías complejas o donde el ojo del hombre le es difícil acceder. El robot se convierte en una herramienta fundamental en los momentos en que la presencia del hombre implique un riesgo, como por ejemplo la manipulación de explosivos, desactivar bombas, inspección de zonas tóxicas y en zonas de derrumbe, por ello se quiere dar una nueva visión de las utilidades que tiene la robótica en la medicina y más puntual en la laparoscopia, que debido a la gran necesidad que se ha presentado en el mundo de la medicina en todo el mundo se han implementado muchas máquinas programadas (robots), para la utilización de métodos quirúrgicos donde el riesgo de la intervención sea demasiado leve y la recuperación del paciente sea optima y en el menor tiempo posible, por ello en los Estados Unidos se implementó el robot DA VINCI para el mundo médico en general. Robótica y medicina: En los últimos tiempos la robótica está produciendo grandes avances en la tecnología, que se ven reflejadas en diferentes áreas de la ciencia como la medicina. Algunos métodos sirven para la captación de imágenes, que permiten reconstruir modelos virtuales de los órganos que se necesitan examinar, para luego manipularlos para mejorar un diagnóstico y simular operaciones quirúrgicas. Los grandes avances en informática y comunicaciones no solo se ven reflejados en la industria, también vemos un gran desarrollo en la medicina y de forma más particular en la cirugía, que nos ha dado como resultado un acelerado proceso de informatización de todas las áreas de la medicina. Los robots son un instrumento indispensable en la medicina, ya que son herramientas para ayudar a la mejorar
  • 6. de procesos quirúrgicos, además la robótica se desempeña en lugares donde antes no se podía llegar. Los robots son manejados a distancia por los cirujanos, de esta forma se da origen a la cirugía robótica, tele presencia, tele cirugía o cirugía asistida por computadoras. Este tipo de cirugía se basa de conceptos como realidad virtual cibernética y se vislumbra como el arma quirúrgica del siglo XXI. Con la realidad virtual el cirujano puede maniobrar al robot de forma que ejecute las órdenes del médico. Cuando se maneja la realidad virtual en la medicina, se logra efectos de inmersión en 3D, navegación, interacción y simulación, sólo que ésta es sustituida por tiempo real, es decir lo que se ve en 3D en el monitor, es real y lo que se toca a través del robot, también es real. La cibernética, es una parte de informática que digitaliza el movimiento y se divide en tres áreas importantes que son: autómata, biónica y robótica. Dos compañías en particular, ComputerMotion e IntuitiveSurgical, han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de ComputerMotion (creador del robot Zeus) por IntuitiveSurgical, se han desarrollado ya tres modelos de robot Da Vinci por esta última. En la actualidad, existen más de 2.300 robots quirúrgicos Da Vinci en el mundo, con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. También la automatización de laboratorios es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas se suele recurrir a robots de tipo artrópodo.
  • 7. Robots en rehabilitación y protesis: El uso de robots para la asistencia de personas ha sido investigado por muchos científicos durante los últimos tiempos. Muchos factores contribuyen a expandir la necesidad de la asistencia a las personas, tales como el envejecimiento de la población y las expectaciones sociales de adecuar la medicina a la gente invalidada. El campo de la robótica de la rehabilitación incluye diversos ingenios mecánicos: miembros artificiales, robots de soporte a las terapias de rehabilitación o robots para proveer asistencia personal en hospitales. Desde la aparición de los primeros computadores comerciales y, sobre todo, a partir de la difusión de los ordenadores personales, muchas personas advirtieron que éstos podían ser usados como herramientas de ayuda para las personas con discapacidad. El primer paso consistió en adaptar computadores para que las personas con discapacidades motoras y del habla pudieran comunicarse con las demás. Robótica quirúrgica: Es una herramienta más, pero es inteligente, ya que trata de compensar las deficiencias y limitaciones que pueda tener el cirujano para realizar ciertas actuaciones. De este modo, se hace posible la implantación de algunas técnicas de cirugía mínimamente invasiva gracias a la utilización de ayudas de soportes robotizados, consiguiendo minimizar la herida, reducir el tiempo de intervención y el de posterior recuperación. El robot puede ayudar a la percepción; además, memoriza una posición o hace la función de una regla o accede a un punto determinado con gran precisión. Ayudas de este estilo suponen la diferencia en que algunas intervenciones se realicen o no. Los equipos desarrollados en la División de Robótica y Visión del Departamento de Robótica pueden ser desde un brazo mecánico convencional hasta elementos de medida, como sensores que miden fuerza o visualizan la información de un modo más claro que como lo hace una cámara de televisión convencional.
  • 8. La Laparoscopia: Cirugía invasiva mínima La robótica en la cirugía dio lugar a la laparoscópica o cirugía de mínima invasión. Este tipo de cirugías han dado una gran evolución hasta dar lugar a sistemas de 3D. Con esta gran evolución se introdujo el uso de robots o brazos mecánicos que se encuentran bajo el mando del cirujano. Se ha procurado que los cortes en la piel sean mínimos y no se produzca ninguna herida sangrante mayor, solo un pequeño corte en la pared abdominal del paciente, para realizar la compleja cirugía. La cirugía asistida por robots permite mejorar la exactitud de algunas intervenciones. Por la abertura de pocos milímetros en el ombligo se introduce una cánula, y un gas de ácido carbónico esterilizado infla paulatinamente el vientre. Por medio de otros tres pequeños cortes, el cirujano introduce tres tubos de trabajo en el vientre hinchado. El primero sirve para ubicar un aparato óptico endoscópico que se encuentra acoplado con una cámara de video, y al mismo tiempo para poder iluminar el campo de operaciones aún a oscuras. Todos los componentes del equipo de cirugía miran las señales que se ven en el monitor. Entre los intestinos, que han sido separados cuidadosamente aparece finalmente la masa rojo-café del hígado, y al final la cámara capta, con una ampliación de 6 veces el tamaño normal, la verdosa meta, o sea la vesícula biliar. Todos los instrumentos incorporados en la fibra óptica, largos y delgados, comienzan a cortar con tijeras y pinzas en miniatura, el órgano afectado, bajo la permanente visión y control en el monitor. También se puede apreciar que apenas se ve un hilo de sangre, enseguida entra en acción un cuchillo eléctrico que cauteriza los vasos sanguíneos cortados. Una tenaza toma la bilis extraída y la saca por el tubo de video, y al poner en un receptáculo el órgano extraído se corta y entra en revelación el mal que aquejaba al paciente que soportó fuertes dolores por años: un cálculo biliar.
  • 9. Los robots pueden ser autónomos, los que necesitan de un programa diseñado para realizar ciertas actividades y esclavos, los que no tienen capacidad de movimiento autónomo y son absolutamente dependientes. Robot da Vinci: El proyecto Da Vinci se creó con el fin de investigar las futuras aplicaciones de la robótica en cirugía. Este sistema consta de una consola maestra, un robot esclavo, instrumentos, interfaz gráfica de usuario y sistema de obtención de imagen. La consola maestra es decir, la mesa donde el cirujano controla los movimientos del robot, está constituida por: • Manipulador maestro de instrumentos derecho. • Manipulador maestro de instrumentos izquierdo. • Pedal de activación de la unidad de electro cirugía. • Módulo electrónico que consta de: suministro de energía, banco de baterías e interfacedigital. Los instrumentos son: tijera, bisturí, diferentes tipos de pinzas, ganchos, disectores y porta-agujas. DA VINCI posee 7 grados de libertad de movimientos, es decir, puede realizar 117,649 movimientos, esto es el 0.019% del total de la capacidad del brazo del ser humano. Esta cifra es muy superior comparada con los 3 grados de libertad y 729 movimientos que podemos realizar con los instrumentos de cirugía laparoscópica convencional, y que representa el 0.00012% del total de la capacidad del brazo humano y 0.61 % de la capacidad del robot Da Vinci. Ventajas • Da al cirujano una mayor visión en el área de operación, ya que cuando se hace la laparoscopia, el cirujano pierde la visión tridimensional del campo operatorio y debe conformarse con una visión bidimensional, permite trabajar a través de pequeñas incisiones en el pecho del paciente y reduce su tiempo de recuperación.
  • 10. • Las imágenes que se perciben por el monitor pueden aumentar hasta 20 veces el tamaño normal, lo que permite al cirujano ver los órganos con más detalle. • Permite al cirujano una mayor libertad con este método que con la cirugía Laparoscópica tradicional. • Elimina el temblor de la mano, y le permite realizar movimientos imposibles para la laparoscopia. • Permite mayor precisión en los movimientos. • Se pueden realizar operaciones a distancia, lo cual evita desplazarse tanto al paciente como al médico que la efectúa. Desventajas Es muy costoso para países en pleno desarrollo. El tiempo de duración de la programación del mismo es complicado ya que tiene que ser muy preciso en sus funciones. Conclusiones: Como se ha descrito a lo largo de los años la Robótica se va abriendo paso cada vez más y va invadiendo más áreas científicas, como en la medicina. Su impacto va siendo cada vez mayor y se van introduciendo mejorías cada vez más y más en los Robots. Como se desarrolló a lo largo del tema, los Robots tienen mucha aplicación todas las modalidades de medicina, refiriéndome a prótesis y rehabilitación, así como cirugía. El uso de los Robots puede ser de manera que el propio doctor lo controle o que este especializado para una función, por lo que para su uso es fundamental ser preciso en todo lo que se pretenda a hacer. Aunque para rehabilitación y prótesis estos robots resultan benéficos en toda la extensión de la palabra, en cirugía suele ser un poco más difícil su uso, pues se tiene que tener en cuenta varios factores para que esto pueda usarse de manera eficaz. Los equipos altamente especializados los tienen solo pocos laboratorios, pues son muy costosos, tal como el robot Da Vinci que solo está en dos laboratorios del mundo.
  • 11. Siendo esto la base de nuevos materiales y el perfeccionamiento de los robots actuales, para que no solo sean parte de la práctica médica sino también de fácil acceso para los estudiantes que se preparan para ser cirujanos como método de aprendizaje practico previo al contacto con un paciente. Nos encontramos en el inicio de una generación que estará acompañada de máquinas especializadas que facilitaran y mejoraran la calidad de vida de todas las personas. Las prótesis con estos instrumentos son altamente buenas debido a que posibilitan a la persona a ejercer funciones que parcialmente ha perdido, por lo que son excelentes, pero también son caras. Finalmente la Robótica, aunque sea una ciencia que impacte mucho en la medicina, sus frutos solo son utilizados por unos cuantos y la demás población no es tratada con estos aparatos, por lo que parecer que su crecimiento se va a dar siempre en una pequeña sección personas.
  • 12. Bibliografía: Martínez Ramos Carlos. (09 de Febrero, 2008). Robótica y medicina.Medicina Clínica. Volumen 130. Recuperado el 27 de Septiembre de 2013. De:http://zl.elsevier.es/es/revista/medicina-clinica-2/articulo/robotica-medicina13115779 Arroyo Carlos. (Abril-Junio, 2005). Cirugía robótica. Elementos, ciencia y cultura. BUAP. No.58, p.13. Recuperado el 27 de Septiembre de 2013. De: http://www.elementos.buap.mx/num58/htm/13.htm Cirugía Da Vinci portal WEB. (Actualizado 2013). Recuperado el 27 de Septiembre de 2013 del sitio URL http://www.davincisurgery.com/es/ Floreano, D. (2013). "Miniaturecurved artificial compoundeyes." Proceedings of theNationalAcademy of Sciences.España: Sinc. Jaime Prats. Una mujer tetrapléjica controla con la mente un innovador brazo robot. Valencia, El País, 2012, p.1. Barrientos, A. (2012). Robótica en Medicina. Madrid: Universidad Politécnica de Madrid. URRIZA MACAGNO, Roberto Ángel. “La Laparoscopia (Cirugía invasiva Mínima)” [on line] En: http://www.cp.com.uy/66/medicina66.htm Martínez Ramos, C. (2011). Cirugía Española. España: Elsevier