El Instituto ai2 de la UPV y el Hospital General desarrollan un robot de asistencia quirúrgica para operaciones de útero

Publicado el 30 enero, 2020

 

Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV), pertenecientes al Instituto de Automática e Informática Industrial (Instituto ai2), han desarrollado un robot de asistencia quirúrgica ginecológica para operaciones de útero. El proyecto ha sido realizado en colaboración con los servicios de Ginecología y Obstetricia, Cirugía General, Urología y Cirugía Torácica del Hospital General de Valencia a través de su Fundación de Investigación y con el apoyo de la Agència Valenciana de la Innovaciò (AVI) de la Generalitat Valenciana, en el marco de un proyecto para potenciar la innovación en cirugía robotizada.

Actualmente, las operaciones de útero en las que daría soporte el robot desarrollado por la UPV se realizan con el robot Da Vinci, con el que se lleva a cabo la intervención quirúrgica teleoperado por un cirujano. Otro médico introduce un manipulador uterino vía vaginal, de forma que este pueda proporcionar un punto de apoyo desde el interior de la matriz de la paciente para que el robot Da Vinci realice la cirugía de una forma más cómoda y segura. Este segundo médico sostiene dicho manipulador durante las casi cuatro horas que dura la operación.

Ahora, el sistema desarrollado por los especialistas del ai2 de la UPV permitirá que un brazo robótico sea capaz de controlar el manipulador que el segundo médico sujeta durante horas para controlar la posición de la matriz.

Para ello, se diseñaron en 3D las piezas para acoplar al robot los dos tipos de manipuladores que actualmente se utilizan en esta cirugía. Asimismo, los investigadores de la UPV desarrollaron un sistema de control automático de posición del extremo del robot, así como otro sistema de control automático de la fuerza que se aplica sobre la pared del útero de la paciente. “Era importante que los sistemas de control fuesen muy precisos, pues si el robot ejerce una fuerza demasiado grande, puede suponer un peligro adicional para la paciente”, explica Ángel Valera, investigador del Instituto ai2 de la UPV.

Para aprender los rangos de movimiento con los que necesitaban programar el robot, los investigadores trabajaron con los ginecólogos y cirujanos e incluso asistieron a diferentes intervenciones de matriz. “En los laboratorios de la UPV hemos trabajado con material del centro de simulación del Hospital General, como el simulador quirúrgico ProDelphus, que reproduce el abdomen de una mujer de una forma muy fidedigna, permitiéndonos manipular tejidos muy similares a los reales”, añade Valera.

El proyecto, que alcanza un año de recorrido, está previsto que continúe para desarrollar un robot de propósito específico. “El hecho de que el robot sea de propósito específico permitirá que el diseño final sea más simple y económico, y que la tecnología pueda fabricarse e implementarse íntegramente en la Comunitat Valenciana”, apunta Valera.

Actualmente en la mayoría de los procedimientos quirúrgicos ginecológicos se realiza una movilización uterina con ayuda de un dispositivo introducido por la vagina. Esta necesidad obliga a tener a un cirujano realizando movimientos básicos de manipulación durante todo el tiempo del procedimiento. “Aunque se ha avanzado en la robotización de los instrumentos quirúrgicos en los últimos años, no existe actualmente ningún brazo robótico articulado para realizar la función de movilización uterina. El desarrollo de este proyecto permitirá al cirujano principal realizar un control preciso con tres grados de libertad de la posición uterina durante la intervención y además incrementará la disponibilidad del personal para realizar labores acordes a su formación”, explica Juan Gilabert, jefe del servicio de Ginecología y Obstetricia del Hospital General.

Tras el desarrollo del robot de propósito específico, el proyecto entrará en la fase de marcado o validación del sistema con el objetivo de garantizar su absoluta seguridad con las pacientes. Para ello se deberá implantar previamente en el centro de simulación del Hospital General.

En este proyecto multidisciplinar han colaborado 4 investigadores de la Universitat Politècnica de València, además de Ángel Valera: Marina Vallés, también del ai2, Vicente Mata y Francisco J. Valero, del Centro de Investigación en Ingeniería Mecánica, y Pau Zamora, del Instituto Universitario Concertado de Ingeniería Mecánica y Biomecánica de la Universitat Politècnica de València.

También ha colaborado dos investigadores del servicio de Obstetricia y Ginecología del Hospital General, Juan Gilabert y Javier García Oms.

El equipo asegura que el prototipo podría exportarse a otro tipo de cirugías con necesidades similares, por ejemplo, para cirugías de próstata o de colon.


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