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Reportaje - Cirugía menos invasiva mediante robots diminutos

Cada año, millones de europeos se someten a cirugía abdominal para tratar afecciones muy diversas, desde cáncer y dolencias cardiacas hasta la obesidad. Gracias a fondos europeos, un equipo de investigadores está desarrollando innovadoras tecnologías de microrrobótica y microsistemas para que tales intervenciones resulten menos complicadas, invasivas y caras.

Economía digital

En los últimos años, los procedimientos quirúrgicos han mejorado a gran velocidad impulsados por tecnologías que están convirtiendo gradualmente el escalpelo utilizado por el cirujano en un utensilio del pasado que cede paso gradualmente a dispositivos robóticos en miniatura y a procedimientos innovadores que conllevan menos riesgos para la salud, una recuperación del paciente más rápida y menos cicatrices. Pero siempre queda margen de mejora. En palabras de la profesora Arianna Menciassi, del Instituto de Biorrobótica de la Scuola Superiore Sant'Anna (Italia): «Tanto la tecnología como el procedimiento que se aplican actualmente en cirugía abdominal presentan deficiencias». En la actualidad, la cirugía abdominal es realizada por un cirujano manualmente -empleando una técnica mínimamente invasiva tipo cerradura (keyhole), también llamada laparoscopia- o bien valiéndose de un dispositivo robótico controlado a distancia. El robot quirúrgico de uso más extendido para este procedimiento es muy preciso (más que una intervención manual), pero también es aparatoso y caro y, además, sigue siendo necesario practicar varias incisiones en el abdomen. El sistema actual facilita al cirujano la intervención, «pero es igual de invasivo para el paciente que el procedimiento tradicional de laparoscopia, ya que debe realizarse un mínimo de cuatro incisiones en el abdomen: dos para los utensilios robóticos, una para maniobras complementarias y una más para introducir una cámara», explicó la profesora Menciassi. «Nos proponemos desarrollar un sistema alternativo basado en tecnologías vanguardistas de microrrobótica y microsistemas que resulte menos caro e invasivo.» En el marco del proyecto Araknes («Serie de robots que aumentan la maniobrabilidad de la cirugía endoluminal»), la profesora Menciassi y un equipo de investigadores de distintos lugares de Europa trabajan en una técnica de cirugía abdominal que aúna las ventajas de la cirugía tradicional abierta, la cirugía mínimamente invasiva (CMI) -laparoscópica o tipo cerradura- y de la cirugía robótica. El equipo de Araknes, al que la Comisión Europea otorgó fondos por valor de 8,1 millones de euros, ha desarrollado tecnologías y dispositivos muy innovadores que disminuyen en gran medida la invasividad de los procedimientos quirúrgicos, reducen al mínimo las cicatrices, disminuyen el riesgo de infección y aceleran la recuperación del paciente, todo ello a un coste muy inferior al de los sistemas comerciales al uso. Uno de los resultados de Araknes es un sistema robótico controlado a distancia denominado Sprint («Robot bimanual para laparoscopia con puerto único»). Este, como el sistema DaVinci, reproduce con gran precisión los movimientos manuales de un cirujano colocado ante una consola de interfaz. El sistema se ha diseñado expresamente para la «laparoscopia por puerto único» (single-port laparoscopy, SPL), un tipo relativamente nuevo de cirugía de cerradura en virtud del cual el cirujano opera a través de una única incisión, con frecuencia por el ombligo del paciente. «En esta técnica, en lugar de cuatro incisiones, se practica sólo una, la vía de acceso, con un diámetro de unos tres centímetros. Como se realiza en el ombligo, una cicatriz natural, no se dejan marcas visibles adicionales», explicó la profesora Menciassi, directora científica de Araknes. Sprint consta de dos brazos dotados de seis grados de libertad de movimientos con pinzas giratorias en sus extremos. Posee un grado de destreza muy elevado para realizar una amplia variedad de tareas quirúrgicas en el interior del cuerpo del paciente. «Los brazos de Sprint funcionan básicamente como los humanos, se manejan a distancia a través de una interfaz y reproducen con precisión los movimientos del cirujano, quien visualiza todo el procedimiento gracias a una cámara tridimensional de alta definición», informó la profesora Menciassi. Un dato destacable es que, gracias a tecnología vanguardista de microrrobótica, los motores que controlan las pinzas y los «codos» de cada brazo están instalados en el propio dispositivo, mientras que los motores de los «hombros» son externos. «Esta es una diferencia clave con respecto a los sistemas comerciales al uso, porque gracias a ello el sistema en su conjunto es mucho menos voluminoso. Resulta mucho más sencillo introducir el equipo en la sala de operaciones y mejora el acceso al paciente», explicó la directora del proyecto. Precisamente el tamaño reducido del sistema fue una de las varias características destacadas por los cirujanos participantes en pruebas in vivo realizadas en laboratorio en enero con un cerdo por parte del socio del proyecto Novineon, de Alemania,. «Los cirujanos acostumbrados a utilizar DaVinci valoraron positivamente el tamaño reducido y la ganancia en visibilidad del paciente, así como el hecho de que la intervención resultaba menos invasiva. Aquellos cirujanos que solían realizar manualmente el procedimiento de incisión única también observaron una clara ventaja en cuanto a precisión», aseguró la profesora Menciassi. El equipo de Araknes desarrolló otro dispositivo diseñado para eliminar por completo la necesidad de practicar incisiones. Se ha desarrollado para efectuar «cirugía endoscópica transluminal a través de orificios naturales» (NOTES) y consta de una plataforma magnética dotada de brazos robóticos en miniatura que se pueden introducir en el paciente a través de un orificio natural, como la boca o el ano, no siendo necesaria incisión alguna .Por el momento, NOTES se considera una técnica quirúrgica experimental pero que podría ofrecer múltiples ventajas para el paciente con respecto a los métodos invasivos. «La plataforma de NOTES es experimental. Su uso en cirugía es improbable en un futuro próximo, por motivos técnicos y clínicos. Sí es cierto que se fundamenta en numerosas tecnologías auxiliares innovadoras que podrían tener aplicaciones de manera más inmediata», aclaró la investigadora. El sistema robótico Sprint, en cambio, se encuentra en una fase mucho más cercana a su comercialización a la vista de los satisfactorios resultados de los ensayos in vivo llevados a cabo por los socios del proyecto. Ya se ha solicitado la patente de la tecnología empleada en Sprint y los socios examinan las posibilidades de emplearla como base de un sistema comercial. «Estamos en busca de financiación, tanto de fuentes públicas como privadas, para continuar su desarrollo», destacó Menciassi. «Se trata aún de un prototipo, pero estamos convencidos de que podría resultar menos caro que los sistemas empleados en la actualidad si se produce a escala comercial. Además, el tiempo de recuperación más breve que permite la técnica SPL acortaría la permanencia hospitalaria del paciente y conllevaría, por tanto, ahorros en sanidad.» En un principio, el equipo de Araknes orientó el trabajo hacia el desarrollo de sistemas para cirugía dedicada a la pérdida de peso, un procedimiento cuya finalidad es reducir el tamaño del estómago, o saltarse por completo este órgano en el tránsito digestivo, al que cada año se someten decenas de miles de europeos. Sin embargo, la profesora Menciassi aclaró que sus dispositivos sirven para cualquier tipo de cirugía abdominal, por ejemplo, para extirpar tumores cancerosos o tratar patologías relacionadas con el corazón, el hígado o los riñones. La investigación de Araknes fue subvencionada por el Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea. Enlaces útiles: - sitio web del proyecto Araknes - ficha informativa de Araknes en CORDIS