Robótica autónoma utiliza la visión háptica para navegar por el corazón

Un estudio nuevo introduce un catéter robótico que se abre paso a través del corazón latiendo sin la ayuda de la mano guía de un cirujano.

Desarrollado por investigadores del Hospital de Niños de Boston (BCH; MA, EUA), la Universidad de Estrasburgo (Francia) y el Hospital General de Veteranos (Taipéi, Taiwán), el catéter robótico autónomo utiliza visión háptica, un sentido híbrido artificial, tanto para la identificación de la superficie basada en el tacto como para la detección de la fuerza. La punta del catéter, de aproximadamente el tamaño de una moneda de diez centavos de dólar, es lo suficientemente sensible al tacto para saber en qué momento está en contacto con la sangre, el tejido cardíaco o una válvula; también sabe lo duro que presiona. El catéter también cuenta con una luz LED y una cámara.

Para ensayar el sistema, los investigadores completaron 83 ensayos de cateterización en un grupo de cinco cerdos vivos. El catéter golpeó su destino previsto el 95% de las veces, con aproximadamente la misma tasa de éxito y duración que un cirujano experimentado. Según los investigadores, la automatización de la navegación por catéter hacia el objetivo con movimientos precisos y repetibles de la herramienta, independientemente de la experiencia del operador y la fatiga, puede liberar al médico para que se centre en aspectos más críticos del procedimiento. El estudio fue publicado el 24 de abril de 2019, en la revista Science Robotics.

“Los catéteres autónomos son tecnológicamente factibles y podrían beneficiar el desempeño quirúrgico al liberar a los cirujanos para que centren su energía en los pasos críticos, como desplegar el tapón para un corazón con fugas, en lugar de dedicar un poco de energía a la navegación y otros a colocar el tapón”, dijo el autor principal, el bioingenierio, Pierre DuPont, PhD, del BCH. “Sin embargo, el mayor beneficio podría ser que la inteligencia artificial detrás de los dispositivos médicos autónomos nunca deja de aprender. De repente, todos los médicos en asociación con uno de estos robots pueden elevar su experiencia al nivel de la persona más experimentada”.

Los algoritmos que dan fundamento al catéter autónomo fueron inspirados por animales positivamente tigmotácticos, como ratas y cangrejos de río. Cuando navegan a través de ambientes oscuros, las ratas balancean sus bigotes contra objetos cercanos para averiguar dónde están, usando este sentido del tacto para construir mapas de lugares desconocidos. Las cucarachas y los cangrejos ciegos usan sus antenas de manera similar.

Enlace relacionado:
Hospital de Niños de Boston
Universidad de Estrasburgo
Hospital General de Veteranos