Cirugia Robotica

cirugia robotica

CIRUGÍA DE TELEPRESENCIA

La cirugía de telepresencia también llamada cirugía robótica o cirugía asistida por computadoras es un sistema interactivo computarizado, tan veloz e intuitivo, que la computadora desaparece de la mente del cirujano, dejando como real el entorno generado por el sistema.

A través de la realidad virtual, el cirujano determina las maniobras que el robot ejecutará en el paciente. La consola de mando donde trabaja el cirujano puede situarse en el mismo quirófano, y eventualmente en otro lugar de la misma ciudad o incluso en otro país.

La cirugía robótica o cirugía de telepresencia está basada en dos conceptos fundamentales que son:

Realidad virtual

Cibernética

Se habla de realidad virtual porque se logran los efectos de inmersión en 3a. dimensión, navegación, interacción y simulación, sólo que ésta es sustituida por tiempo real, es decir lo que se ve en 3a. dimensión en el monitor, es real y lo que se toca a través del robot, también es real.

En cuanto a cibernética, es la rama de la informática que digitaliza el movimiento y se divide en tres áreas importantes que son: autómata, biónica y robótica. Esta última estudia el desarrollo de robots que son mecanismos articulados programados, con partes mecánicas, motores, grados de libertad, cámaras, sensores, transductores, almacenamiento de información, programas especializados para procesamiento de datos, optimización de funciones e interfaces conectados a elementos ejecutores de tareas específicas.

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.

En la cirugía de telepresencia se utiliza un robot esclavo que no puede hacer ningún tipo de movimiento sin las órdenes del cirujano; es decir que es absolutamente dependiente del juicio, de los conocimientos y de la habilidad del médico. Consta de una estructura que semeja la anatomía de los brazos humanos, capaz de imitar los movimientos de diversas articulaciones como las del hombro, codo, muñeca y manos.

SISTEMA DE TELEPRESENCIA

El sistema llamado "D´Vinci" de Intuitive Inc, consta de los siguientes elementos: consola maestra, robot esclavo, instrumentos, interface gráfica de usuario y sistema de obtención de imagen.

Es la mesa de control donde el cirujano ejecuta los movimientos que habrá de simular el robot y está constituido por:

Manipulador maestro de instrumentos derecho.

Manipulador maestro de instrumentos izquierdo.

Pedal de activación de la unidad de electrocirugía.

Módulo electrónico que consta de: suministro de energía, banco de baterías e interface digital.

Visor estereoscópico de alta resolución conformado por dos monitores de 990 x 1313 líneas de resolución que proyectan las imágenes en una caja de espejos, mismos que permiten obtener la imagen en 3ª dimensión y al cirujano le permiten la sensación de inmersión.

El robot esclavo se encuentra constituido por tres brazos, uno de ellos contiene el manipulador para la cámara y los otros dos, los manipuladores de instrumentos que reproducen los movimientos de las manos del cirujano realizados desde la consola.

Cada brazo robótico está constituido por un circuito impreso, un adapatador de interface remoto, motores, poleas, líneas de angulación y articulaciones, que pueden realizar movimientos con siete grados de libertad.

El robot esclavo se encuentra conectado a la computadora y a la consola por medio de cables, está montado en un soporte rodable, que permite instalarlo al lado de la mesa de operaciones.

Los instrumentos son: tijera, bisturí, diferentes tipos de pinzas, ganchos, disectores y porta-agujas; todos ellos están dotados de retroalimentación táctil electrónica que transmite las sensaciones de presión, resistencia, flexibilidad, etc., permitiendo al cirujano "sentir" la cirugía. Estos instrumentos tienen una libertad de movimiento de cuatro grados y pueden intercambiarse durante la cirugía con la ayuda de la enfermera instrumentista, Asistente del Cirujano o de un Ingeniero Biomédico.

Los brazos de un ser humano tienen 29 grados de libertad de movimiento que realizan en tres planos cartesianos; por lo que puede realizar 594,823,321 movimientos. D'VINCI tiene 7 grados de libertad de movimientos en tres planos cartesianos o sea 117,649 movimientos, esto es el 0.019% del total de la capacidad del brazo del ser humano, cercano al que utiliza el cirujano en una cirugía convencional. 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 D'Vinci.

Una computadora con procesador Pentium de 200 megaHertz y 64 megabytes de memoria RAM y 20 procesadores Sharc en el controlador constituyen el sistema. Usando esta interface es como el cirujano puede realizar la cirugía, ampliando o disminuyendo sus movimientos en escalas de (1: 1, 1 :3, 1 :5), reposicionando la cámara. La interface controla y mantiene la localización precisa de cada uno de los 48 motores (seis veces el número de motores de un robot estándar). El software implícito en esta interface garantiza la seguridad del paciente, pues si el cirujano hace un movimiento brusco, el sistema frena automáticamente, incluso elimina el temblor de las manos del cirujano y por lo tanto equilibra sus habilidades y potencía la precisión en sus acciones.

El sistema de obtención de imagen es muy parecido al sistema convencional utilizado en cirugía laparoscópica; pero en 3a. dimensión real. Consta de una cámara doble que le permite obtener dos señales de video (canal derecho e izquierdo), que al integrarse conforman una señal de video estereoscópica, que es proyectada por dos monitores de alta resolución a un sistema conocido como "caja de espejos" para crear 3a. dimensión real, misma que provee al cirujano de la sensación de "inmersión" en el campo quirúrgico. Cuando el cirujano mueve la cámara en el campo operatorio, consigue el efecto conocido como "navegación".

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