SARAS: Braços robòtics autònoms dotats d’un sistema cognitiu per assistir al cirurgià en quiròfan

En el marc de SARAS, s’han creat sistemes robòtics quirúrgics d’última generació que permeten a un sol cirurgià executar una cirurgia robòtica de mínima invasió (en anglès, Robotic Minimally Invasive Surgery - R-MIS) sense la necessitat d'un cirurgià assistent expert, augmentant així l'eficiència dels recursos econòmics i socials d'un hospital i garantint el mateix nivell de seguretat per als pacients.

El concepte de robot en el qual s’ha treballat consisteix en un sistema integral de cirurgia en solitari (solo-surgery system), mitjançant la integració de dos braços robòtics addicionals d'assistència (que assumeixen les tasques del cirurgià assistent) dotats d’autonomia, i un nucli d’intel·ligència artificial cognitiu i cooperatiu amb un sistema robòtic quirúrgic. Per aconseguir-ho, els robots auxiliars han de conèixer el procediment quirúrgic bàsic i poder interpretar en cada moment en quina fase del procés es troba per poder decidir quina actuació d’assistència cal realitzar, un cop s’hagi produït l’actuació del cirurgià principal. Aquests ajuts poden consistir tant en moure un òrgan com subjectar una agulla de sutura.

Aquest concepte ha requerit el desenvolupament de tecnologies específiques per a la seva implementació:

• El disseny d’un mòdul de percepció, que inferirà l'estat del procediment i les accions realitzades pel cirurgià que teleopera els braços robòtics o utilitza eines laparoscòpiques estàndards. Aquest també s’encarrega de comprendre la complexitat de l'àrea quirúrgica, reconstruint, etiquetant i rastrejant tots els seus elements segons l'observat pels sensors disponibles.
• El disseny d’un mòdul de control cognitiu que predigui els següents passos del procediment a partir de dades d'intervencions reals l'estructura de procediments laparoscòpics complexos per a identificar anomalies, comprendre les accions del cirurgià (consciència de la situació) i les seves necessitats futures (presa de decisions).
• El disseny d’una arquitectura de control de múltiples robots de baix nivell, en la qual les ordres d’alt nivell seran traçades en ordres per als braços robòtics. En aquest sentit, s’ha requerit el disseny d’un mòdul de planificació avançada i navegació capaç de traduir les decisions autònomes preses pel mòdul cognitiu en trajectòries apropiades per a les eines laparoscòpiques muntades en els braços robòtics d’assistència SARAS.
• El desenvolupament dels dos braços robòtics d'assistència, en substitució del cirurgià assistent, amb capacitat de dirigir les eines laparoscòpiques estàndards i específiques per al procediment clínic en particular.