¿El Dr. Robot te verá ahora?

Un experto en robótica médica afirma que los próximos dispositivos autónomos aumentarán las habilidades de los médicos (no los reemplazarán) y ampliarán el alcance de los procedimientos de vanguardia.

¿El robot médico te atenderá ahora? Al menos, no en un futuro próximo.

Los robots médicos actuales son bastante tontos, y suelen actuar como extensiones de las manos del cirujano en lugar de reemplazarlo. Pierre E. Dupont , profesor de cirugía en la Facultad de Medicina de Harvard , coautor de un artículo de Viewpoint publicado el mes pasado en la revista Science Robotics, afirma que los robots quirúrgicos autónomos que aprenden sobre la marcha están en camino.

Pero su impacto probable será aumentar las habilidades de los médicos, no reemplazarlos, y extender el alcance de los avances de vanguardia más allá de los campus urbanos de los centros médicos académicos donde normalmente surgen.

En esta conversación editada, Dupont, quien también es jefe de bioingeniería cardíaca pediátrica en el Boston Children’s Hospital , habló con la Gazette sobre las áreas en las que es más probable que haya robots quirúrgicos operando de manera autónoma y algunos de los obstáculos para su adopción.

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Observa que las tecnologías de autonomía robótica y sistemas de aprendizaje se utilizan tanto en la industria manufacturera como en la medicina. ¿Cómo funciona esto?

Sí, en casi todos los demás campos, los robots se utilizan como agentes autónomos para reemplazar la mano de obra necesaria para realizar una tarea. Pero en muchas aplicaciones quirúrgicas, como la laparoscopia, se utilizan como extensiones de la mano del médico. Mejoran la ergonomía del médico, pero aún existen dudas sobre cuánto mejoran la experiencia del paciente.

Fuera del ámbito médico, la teleoperación, en la que el operador utiliza un dispositivo mecánico para controlar directamente el movimiento del robot, solo se utiliza en entornos remotos u hostiles, como el espacio o el fondo marino. Sin embargo, así es como se controlan los robots laparoscópicos.

La extensión más popular hoy en día, relacionada con la economía hospitalaria, es la telecirugía, donde se podría tener un hospital en Boston e instalaciones satélite en las afueras. En lugar de que el médico esté con el paciente en el quirófano, habría robots en los hospitales satélite, y el médico podría permanecer en el hospital principal y conectarse remotamente para realizar procedimientos. Esto es tendencia hoy en día, pero no es automatización.

¿Cómo sería un procedimiento automatizado?

Algunos procedimientos médicos más simples ya están automatizados utilizando métodos sin aprendizaje.

En el reemplazo articular, por ejemplo, es necesario crear una cavidad en el hueso para colocar un implante. Históricamente, la habilidad del odontólogo determinaba el ajuste del implante y la alineación articular adecuada.

Pero existe un fuerte paralelismo con los procesos de mecanizado, que impulsaron la creación de robots para fresar cavidades óseas, lo que permitió obtener resultados más precisos y consistentes. Este es un mercado clave hoy en día en ortopedia.

La autonomía del robot fresador es posible gracias a que se trata de un problema bien definido y fácil de modelar. Se crea un modelo 3D de los huesos y el clínico puede sentarse frente a una interfaz de computadora y usar el software para definir exactamente cómo se alineará el implante y cuánto hueso se extraerá. Así, todo se puede modelar y planificar con antelación: el robot básicamente sigue el plan. Es una forma simple de automatización.

“En lugar de que el médico esté con el paciente en el quirófano, habría robots en los hospitales satélite, y el médico podría quedarse en el hospital principal y conectarse de forma remota para realizar procedimientos”.

Pierre E. Dupont

Esto se debe a la naturaleza del hueso y del implante. Se conocen las dimensiones. Nada se mueve como lo haría si se operara un corazón latiendo.

Así es, aunque creo que los procedimientos cardíacos transcatéter y los procedimientos endovasculares en general son en realidad grandes objetivos para la automatización.

La geometría no está tan bien definida como la de la cirugía ortopédica, pero es mucho más sencilla que en la laparoscopia o cualquier tipo de cirugía abierta en la que se trabaja con tejidos blandos.

En la cirugía de tejidos blandos, se utilizan fórceps, bisturí y sutura para sujetar, cortar y coser el tejido. El médico, gracias a su experiencia, tiene un modelo mental de la fuerza con la que puede comprimir el tejido sin dañarlo, de cómo se deforma al tirar de él y cortarlo, y de la profundidad a la que debe introducir la aguja al suturar.

Esas cosas son mucho más difíciles de modelar con técnicas de ingeniería clásica que fresar huesos.

¿En qué medida el progreso en esta área se debe a la velocidad del desarrollo tecnológico frente a su aceptación entre los médicos y los pacientes?

Si solo piensas en la robótica, su grado de aceptación es sorprendente. A muchos médicos clínicos académicos les encanta jugar con juguetes nuevos. Muchos pacientes, quizás erróneamente, asumen que el médico debe mejorar su rendimiento con este increíble equipo.

Los hospitales quieren saber los costos. No les importa si la espalda del profesional clínico está un poco menos dolorida al final del día por usar un robot. Quieren saber si el paciente tuvo menos complicaciones y recibió el alta antes; en otras palabras, mejor atención por menos dinero. Ese es el aspecto difícil: fabricar e implementar robots cuesta más que la mayoría de los demás equipos médicos.

Cuando se habla de la aceptación de la automatización robótica médica, los profesionales clínicos pueden mostrarse algo reticentes, preguntándose si perderán sus empleos. Pero, en realidad, es como darles una herramienta altamente efectiva que puede mejorar sus habilidades.

Muchos profesionales clínicos solo ven un procedimiento específico diez veces al año. Si piensas en algo complejo que solo haces una vez al mes, no lo harás tan bien ni te sentirás tan seguro como si lo hicieras a diario.

Entonces, si el robot no los reemplaza, sino que actúa como un colega con mucha experiencia con quien puedes comunicarte y que puede guiarte durante el procedimiento, explicándoles: «Ahora voy a hacer esto». O preguntando: «¿Crees que debería hacerlo así?» o «¿Debería poner este dispositivo un poco a la izquierda?», creo que habrá aceptación. Si tienes un sistema que puede reducir la curva de aprendizaje de un profesional clínico y aumentar su nivel de competencia rápidamente, todos los profesionales clínicos querrán uno.

¿Qué importancia tienen los avances recientes en grandes modelos de lenguaje y otras formas de IA en el debate sobre la autonomía?

Estos avances son los que permitirán el progreso en la autonomía de los robots médicos. Estamos trabajando en procedimientos de reparación de válvulas transcatéter que actualmente se realizan manualmente. Los profesionales clínicos necesitan realizar muchos de estos procedimientos para dominarlos y mantenerlos.

En mi laboratorio, hemos observado que añadir teleoperación robótica los simplifica. Pero si podemos añadir funcionalidad autónoma basada en el aprendizaje, podríamos hacer posible que estos procedimientos se ofrezcan de forma segura en instalaciones con bajo volumen de pacientes.

Esto es importante porque una preocupación importante es que se reciba la mejor atención y los tratamientos más modernos en las grandes áreas urbanas que cuentan con centros médicos académicos. Sin embargo, muchas personas no viven en esas zonas y, aunque podrían viajar para recibir tratamiento, prefieren recibirlo localmente.

Entonces, si se puede permitir que los hospitales comunitarios ofrezcan estos servicios, incluso aunque sean de bajo volumen, esa es una oportunidad para que una fracción mucho mayor de la población aproveche la mejor atención médica.

Cuando miramos más lejos, ¿tiene alguna duda de que la medicina se volverá más autónoma?

Creo que hay muchas oportunidades para aumentar los niveles de autonomía, pero debe hacerse gradualmente. Es importante asegurarse de regularla para que los pacientes estén siempre seguros.

Se producirán eventos imprevistos, como variaciones anatómicas inusuales, para los cuales el sistema no ha sido entrenado. Debe asegurarse de que el sistema detecte estos problemas a medida que surjan; debe reconocer cuándo está fuera de su alcance.

Actualmente, este es un tema de investigación en sistemas de aprendizaje: aún queda tecnología por desarrollar. Pero la revolución de los últimos años en los modelos básicos nos ha demostrado todo lo que es posible.

En última instancia, ¿se dará algún caso en el que no intervenga ningún médico? No tenemos que preocuparnos por esa pregunta todavía.

Mencionaste que estos sistemas son caros. ¿Bajarán los costos a medida que se usen más?

El reto radica en que los dispositivos médicos están diseñados y aprobados para procedimientos específicos. Si se desea crear un nuevo dispositivo médico, es necesario analizar cuántos procedimientos se realizan al año y cuáles son los reembolsos correspondientes.

Para cualquier dispositivo médico, excepto un robot, el tamaño de mercado realista más pequeño es de 100 millones de dólares en ventas anuales. Y si se desea captar capital de riesgo, el mercado debe ser de al menos mil millones de dólares.

Dado el alto coste de desarrollo de robots médicos, debería existir un mercado multimillonario para ellos. Estos mercados existen: la laparoscopia y la ortopedia son ejemplos actuales. Los procedimientos endovasculares, como la reparación y el reemplazo de válvulas cardíacas, son otro objetivo.

Un factor importante para cada uno de estos tres ejemplos es que el robot es una plataforma. Puede utilizarse para diversos procedimientos y, por lo tanto, tiene un mercado potencial mucho mayor que un robot que solo puede hacer una cosa.

The Harvard Gazette News. A. P. Traducido al español