SARAS: Brazos robóticos autónomos dotados de un sistema cognitivo para asistir al cirujano en quirófano

En el marco de SARAS, se han creado sistemas robóticos quirúrgicos de última generación que permiten a un solo cirujano ejecutar una cirugía robótica de mínima invasión (en inglés, Robotic Minimally Invasive Surgery - R-MIS) sin la necesidad de un cirujano asistente experto, aumentando así la eficiencia de los recursos económicos y sociales de un hospital y garantizando el mismo nivel de seguridad para los pacientes.

El concepto de robot en el cual se ha trabajado consiste en un sistema integral de cirugía en solitario (solo-surgery system), mediante la integración de dos brazos robóticos adicionales de asistencia (que asumen las tareas del cirujano asistente) dotados de autonomía, y un núcleo de inteligencia artificial cognitivo y cooperativo con un sistema robótico quirúrgico. Para conseguirlo, los robots auxiliares tienen que conocer el procedimiento quirúrgico básico y poder interpretar en cada momento en qué fase del proceso se encuentra para poder decidir qué actuación de asistencia hay que realizar, una vez se haya producido la actuación del cirujano principal. Estas ayudas pueden consistir tanto en mover un órgano como sujetar una aguja de sutura.

Este concepto ha requerido el desarrollo de tecnologías específicas para su implementación:

• El diseño de un módulo de percepción, que inferirá el estado del procedimiento y las acciones realizadas por el cirujano que teleopera los brazos robóticos o utiliza herramientas laparoscópicas estándares. Este también se encarga de comprender la complejidad del área quirúrgica, reconstruyendo, etiquetando y rastreando todos sus elementos según el observado por los sensores disponibles.
• El diseño de un módulo de control cognitivo que prediga los siguientes pasos del procedimiento a partir de datos de intervenciones reales la estructura de procedimientos laparoscópicos complejos para identificar anomalías, comprender las acciones del cirujano (conciencia de la situación) y sus necesidades futuras (toma de decisiones).
• El diseño de una arquitectura de control de múltiples robots de bajo nivel, en la cual las órdenes de alto nivel serán trazadas en órdenes para los brazos robóticos. En este sentido, se ha requerido el diseño de un módulo de planificación avanzada y navegación capaz de traducir las decisiones autónomas tomadas por el módulo cognitivo en trayectorias apropiadas para las herramientas laparoscópicas montadas en los brazos robóticos de asistencia SARAS.
• El desarrollo de los dos brazos robóticos de asistencia, en sustitución del cirujano asistente, con capacidad de dirigir las herramientas laparoscópicas estándares y específicas para el procedimiento clínico en particular.