Estrategias de colaboración entre robots quirúrgicos y cirujanos ante la detección y resolución de situaciones de emergencia

Resumen

La práctica de la cirugía mínimamente invasiva, tan extendida hoy en día, presenta una serie de ventajas generales relacionadas con la técnica y aplicables a casi cualquier intervención. En general, todos los procedimientos cumplen los objetivos de la reducción de la morbilidad postoperatoria y la disminución de la respuesta fisiológica a la agresión quirúrgica. La expansión de estas técnicas se ha visto lastrado por varios factores: falta de equipos quirúrgicos especializados en estas técnicas, los recursos adicionales que requieren los quirófanos preparados para cirugía laparoscópica y la persistencia de la lesiones iatrógenas pese a los avances tecnológicos y la mejora de los centros de formación. Dichas lesiones son a menudo pasadas por alto debido a las limitaciones visuales inherentes a estas técnicas, situación que no suele ocurrir durante la cirugía por laparotomía. A través de esta tesis doctoral se han propuesto varias sistemas y dispositivos con los que se pretende dar solución a estas problemáticas. Una de las primeras propuestas de esta tesis consiste en una serie de modelos de mini robots camarógrafos magnéticamente anclados a la pared abdominal del paciente, por lo que poseen la ventaja de no ocupar un puerto de entrada ni tener su posición limitada por el punto de entrada. Para completar el anclaje magnético, se ha diseñado un dispositivo exterior que posicione el dispositivo interior y permita una rápida manipulación por parte de un brazo robótico. Para el control de la orientación de la cámara se han propuesto dos modelos, el primero consistente en una leva interior hueca que permite su manipulación desde el dispositivo exterior. El segundo modelo lleva incorporado un mini motor paso a paso para lograr la orientación deseada. También se desarrollaron una serie de algoritmos de visión por computador, con el fin de evitar o ayudar a solucionar una posible complicación o situación de emergencia. El primer algoritmo propuesto fue diseñado con el objetivo de localizar y controlar la posición de las gasas quirúrgicas usadas durante una intervención quirúrgica, que en ocasiones se dejan olvidadas dentro del paciente dada la dificultad de reconocerlas una vez que se han empapado de sangre. El segundo algoritmo desarrollado tienecomo objetivo la detección de hemorragias que puedan pasar desapercibidas por el equipo quirúrgico, señalando el momento en que ocurre tal complicación y la posición de la sangre vertida. Finalmente se puso a prueba el rendimiento del sistema propuesto. Para los experimentos in vitro desarrollados en el laboratorio se usaron mini robots camarógrafos, luces independientes, el algoritmo detector de sangrados y un seguidor de mirada. Se comprobó la influencia del sistema sobre la coordinación ojo-mano, el tiempo de reacción frente a una situación de emergencia además de otros factores, obteniendo resultados satisfactorios que pueden demostrar la utilidad de los sistemas propuestos en esta tesis para ser usados en un quirófano durante una operación real.