Surgery 4.0 Telecirugía y robótica: una era mejorada y eficiente

Dr. Carlos Alberto Díaz. Profesor Titular Universidad ISALUD. Buenos Aires.

Este es el quinto posteo de esta nueva línea editorial: Salud 4.0 Surgery 4.0. Orientado a instalar un nuevo sistema de salud, integrado más digital, integral, personalizado, basado en datos y evidencia, asegurando una calidad más estable y mejora en la eficiencia. Publiqué Salud 4.0, dos posteos, y dos sobre la cirugía para hacer la práctica más segura. Esto se vio afectado en las primeras décadas de implementación de la tecnología, porque el complejo industrial médico se ocupó más de vender robots que utilizarlos adecuadamente, vender insumos, encareció consumibles y afectó su difusión. por ello se deberá replantear el uso de la tecnología y mejorar la penetración, la capacitación de los médicos, entrenarlos y sostener esta tecnologías. Además de interrelacionar los equipos para que sean interoperables entre sí.

El futuro de la cirugía radica en el cumplimiento de cuatro condiciones principales: seguridad, acceso, eficiencia y eficacia. La innovación y la tecnología deben ayudar a alcanzarlas, pero no deben ser el centro de nuestra práctica. Los cirujanos deben beneficiarse de las ventajas tecnológicas y no olvidar las necesidades actuales insatisfechas de atención quirúrgica.

En las últimas tres décadas, varias tecnologías diseñadas para otros fines, se han aplicado en cirugía para proporcionar más precisión a los procedimientos quirúrgicos y mejores resultados. En cirugía, la innovación requiere evidencia antes de la implementación generalizada de novedades y un proceso continuo de mejora de la calidad para evaluar los beneficios y riesgos. La robótica en cirugía ha sido ampliamente implementada, pero en algunos casos, hay muchas dudas con respecto a su beneficio clínico y utilidad de costo. El futuro de la cirugía radica en el cumplimiento de cuatro condiciones principales: seguridad, acceso, eficiencia y eficacia. La innovación y la tecnología deben ayudar a lograr estas condiciones, pero no debe ser el centro de la práctica quirúrgica. Presentamos aquí la perspectiva sobre los principales temas relacionados con la tecnología y la robótica centrándose en la cirugía basada en la evidencia.

La plataforma robótica Da Vinci de Intuitive Inc.® ha sido aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos para ayudar en la mayoría de los procedimientos quirúrgicos abdominales. Sus principales áreas de uso son los procedimientos quirúrgicos que involucran espacios anatómicos estrechos y profundos en el cuerpo humano, como órganos pélvicos, hígado, mediastino, cavidad torácica y áreas de cabeza y cuello a las que puede ser difícil acceder desde un enfoque abierto sin procedimientos mórbidos. Además, el robot permite al cirujano operar en una postura ergonómica, con una excelente vista 3D y sin ningún apretón de manos. A pesar del enorme margen de mejora y aplicabilidad de las plataformas robóticas y la telecirugía, el marketing ha ido más rápido que la evidencia para apoyar su uso en muchos procedimientos quirúrgicos. Como muestran Sheetz et al.2,la colectomía robótica ha aumentado más del 30% en la última década, a pesar de la evidencia que muestra un beneficio marginal en comparación con el abordaje laparoscópico y ciertamente mayores costos. Recientemente, el ensayo de resección robótica versus laparoscópica para el cáncer de rectono mostró ventajas sobre la laparoscopia en las tasas de conversión, las complicaciones intraoperatorias, la mortalidad y la calidad de vida.

Comenzar un programa quirúrgico robótico requiere pasos cuidadosamente planificados para garantizar la seguridad del paciente. Una curva de aprendizaje está implícita en el uso de la plataforma; sin embargo, el compromiso de seguridad no se justifica por el bien del aprendizaje. La cirugía de páncreas ha demostrado la importancia de un programa de capacitación bien diseñado con mentores y supervisores calificados para lograr buenos resultados quirúrgicos al tiempo que minimiza el riesgo de complicaciones relacionadas con el proceso de aprendizaje. Lo contrario es evidente cuando la plataforma robótica se aplica sin la orientación y capacitación inicial adecuada. De hecho, la experiencia temprana en colecistectomía robótica en el estado de Nueva York, EE.UU., mostró un aumento en las conversiones frente a la colecistectomía laparoscópica (4,9% vs. 2,8%), lesión del conducto biliar (1,3% vs. 0,4%), intervenciones reconstructivas mayores (0,6% vs. 0,1%), readmisión (7,3% vs. 4,4%) y costos relacionados con la cirugía a los 12 meses.

La tecnología, las aplicaciones, la IA, pueden hacer que la vida de un cirujano sea más fácil de enfocar en la experiencia humana; reconstruir la relación con los pacientes y sus familias, dando más tiempo a este importante paso de la atención. Establecer las expectativas antes de la cirugía es crucial para entender lo que el paciente quiere. Como se ha demostrado recientemente, nuestros resultados centrados en la medicina no son lo que realmente importa para un paciente; una encuesta cualitativa reciente mostró que los elementos relevantes para la recuperación son el retorno a los hábitos y rutinas, la resolución de los síntomas, la superación de las tensiones mentales, la recuperación de la independencia y el disfrute de la vida. Esto es muy diferente de nuestros resultados centrados en el médico, incluida la supervivencia general, la respuesta, la supervivencia libre de enfermedad, las complicaciones y la duración de la estancia7. Tal vez, el futuro de la investigación en cirugía debería centrarse más en lo que realmente le importa al paciente.

La cirugía accesible, asequible y de alta calidad también es una necesidad insatisfecha en el presente que debe abordarse. Debido a la atención quirúrgica inadecuada, la letalidad es alta entre las afecciones tratables quirúrgicamente como la apendicitis, hernias, fracturas, cáncer de mama y cervical.

Se estima que la falta de inversión en atención quirúrgica entre los países de ingresos medios-bajos tendrá un impacto de US$ 12,3 billones de pérdidas económicas entre 2015 y 20308.

Nuestros sistemas de salud deben centrarse en cómo mejorar las inversiones en atención médica. ¿Adoptaremos todos la tecnología y la robótica? ¿Son una prioridad? ¿En qué hospitales y procedimientos quirúrgicos deben utilizarse?

En la misma línea, los análisis económicos y de costo-beneficio deben ser una prioridad en la forma en que planificamos con anticipación para mejorar la atención quirúrgica. La tecnología de la información es un recurso subestimado para ayudar al médico a mejorar la atención de los pacientes y ayudarlos a navegar por el sistema de salud.

Las aplicaciones se utilizan para rastrear los signos vitales, las complicaciones postoperatorias y el cumplimiento del tratamiento médico. Además, un simple chat de WhatsApp puede ayudar a superar las barreras de acceso y hacer más eficiente el proceso de navegación de los pacientes en un sistema de salud fragmentado y desorganizado. La pandemia del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo ha impuesto una serie de cambios en el sistema de salud mexicano, como la coordinación de referencia interhospitalaria, que deben persistir como intervención de mejoramiento de la calidad.

Alexander Muacevic y John R AdlerAnmol Mohan,1Um Ul Wara,2Muhammad Taha Arshad Shaikh,3Rahil M Rahman,4 y Zain Ali Zaidi5

Abstract

La telecirugía, o cirugía remota, es ampliamente conocida como una tecnología master slave. Ha logrado un hito en la tecnología quirúrgica y la intervención, proporcionando perspectivas generalizadas de operar a un paciente en un área remota con mayor exactitud y precisión. Consiste en uno o más brazos controlados por un cirujano y un controlador maestro en un área remota que accede a toda la información que se transfiere a través de un sistema de telecomunicaciones.

Este artículo revisa los avances actuales y sus beneficios y limitaciones en el campo de la telecirugía. Hasta ahora se han realizado un puñado de operaciones. Sin embargo, debido al retraso en el tiempo (latencia), los problemas de redes globales, los problemas legales y el escepticismo, y además del costo de los sistemas robóticos y su asequibilidad han llevado al concepto de telerobótica y cirugía a un retraso. Sin embargo, con más información y alta velocidad, las redes 5G, que han estado en una prueba para reducir la latencia al mínimo, son beneficiosas. La tecnología de retroalimentación háptica en telecirugía y robótica es otro logro que se puede mejorar; Además, esto permite que los brazos robóticos imiten los movimientos naturales de la mano del cirujano en el centro de control para que el controlador maestro pueda realizar cirugías con más destreza y agudeza. Debido al coronavirus (COVID-19), este tipo de enfoque quirúrgico puede reducir la probabilidad de contraer el virus, salvando más vidas y el futuro.

Palabras clave: telecirugía, cirugía telerobótica, iot, red 5g, retroalimentación háptica, robótica táctil

Introducción y antecedentes

El concepto de distancia entre un cirujano y un paciente no es una idea nueva. Fue explorado en la década de 1970 por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos (NASA), que tenía un interés particular en el tratamiento de los astronautas en el espacio, basado en el concepto de cirugía remota o telecirugía (TS) [1].

Simultáneamente, el advenimiento de la cirugía robótica (RS) hizo posible que un cirujano operara con mayor destreza, precisión mejorada y una accesibilidad más amplia a lugares difíciles del cuerpo, como la pelvis [2]. Los avances significativos en telecomunicaciones y cirugía robótica a lo largo de las décadas de 1980 y 1990 llevaron a que la cirugía telerobótica se considerará una opción práctica.

La primera cirugía telerobótica fue realizada con éxito en un paciente en Estrasburgo, Francia, por el profesor Jacques Marescaux el 7 de septiembre de 2001, que se llamó la «Operación Lindbergh». Fue una colecistectomía asistida por telecirugía, que se completó en 54 minutos sin ninguna complicación [3]. Fue un hito ricamente simbólico en la cirugía, que lideró los cimientos de la globalización de los procedimientos quirúrgicos.

Desde esta primera cirugía telerobótica en 2001, el desarrollo de la cirugía remota ha sido difícil debido a las limitaciones significativas del sistema de red. Actualmente estamos viviendo la cuarta revolución industrial en todos los campos de nuestras vidas y la cirugía no es una excepción. El futuro de la cirugía se está transformando con la integración de nuevas tecnologías como Internet de quinta generación (5G), inteligencia artificial, tecnología de retroalimentación háptica, impresión tridimensional (3D) y nanotecnología [4].

En 2019, se realizaron cirugías de columna telerobóticas basadas en la red 5G en 12 pacientes en seis hospitales de seis ciudades diferentes de China. Se implantaron sesenta y dos tornillos pediculares, de los cuales 59 tornillos eran de grado A en los criterios de Gertzbein-Robbins, y tres eran de grado B. También se exploró un nuevo patrón de cirugía remota «uno a muchos» con estas series clínicas, donde el cirujano en la sala de control principal brindaba atención quirúrgica a los pacientes que estaban físicamente aislados a la vez. Estos 12 casos mostraron que es posible proporcionar una latencia mínima, un alto ancho de banda y una comunicación confiable para los servicios médicos sin errores de telecomunicaciones o retrasos en la red [5].Vete a:

Revisión

Beneficios de la telecirugía

Hay muchas ventajas de la telecirugía en comparación con los métodos quirúrgicos convencionales. Los avances en telecomunicaciones y cirugía robótica (RS) han hecho de la telecirugía una opción prometedora y factible para que los pacientes reciban tratamiento sin viajar mucho [6]. Algunos de los beneficios de la telecirugía se discuten a continuación:

Eliminación de los viajes de larga distancia

Viajar para recibir atención médica no es una opción factible para muchos, ya sea debido a limitaciones financieras, riesgos de salud relacionados con los viajes, restricciones de viaje o retraso de tiempo, que en algunos casos pueden ser contraproducentes. La telecirugía es una excelente solución para obtener atención médica sin la necesidad de los pacientes de viajar más allá de sus hospitales locales a través de los cuales la experiencia quirúrgica puede proporcionar atención quirúrgica a pacientes de cualquier parte del mundo [7].

Proporcionar atención médica a áreas médicamente desatendidas

La telecirugía promete proporcionar atención quirúrgica a personas de todo el mundo, especialmente a las áreas remotas como las áreas rurales o el campo de batalla y las áreas inaccesibles como las naves espaciales [710].

Colaboraciones quirúrgicas

Las colaboraciones entre diferentes expertos quirúrgicos de varios centros de salud pueden ocurrir en tiempo real. Un paciente puede beneficiarse de la experiencia de más de un especialista en atención médica simultáneamente. Los complejos procedimientos microquirúrgicos pueden beneficiarse de estas colaboraciones quirúrgicas en tiempo real [7,10].

Mejora de la precisión quirúrgica

Las cámaras de alta definición (3D) permiten al cirujano ver las vistas de cerca del sitio de la cirugía, de difícil acceso [11].

Los brazos robóticos permiten acceder a las áreas del cuerpo que son muy difíciles de acceder, como la pelvis, por eso los urólogos la reciben bien, los cirujanos colorrectales y abdominales en particular [7,8,12]. La tecnología de acelerómetro es útil para cancelar el temblor fisiológico de un cirujano y ayudar a la ansiedad de los cirujanos, lo que resulta en una mejor precisión quirúrgica y supera las limitaciones asociadas con la destreza de los cirujanos.

La precisión quirúrgica mejorada reduce las posibilidades de dañar las estructuras circundantes, disminuye notablemente los riesgos de pérdida de sangre, transfusiones y menos riesgo de infección.

En resumen, un paciente puede tener una recuperación más rápida y menos complicaciones (como en el caso del Sistema Quirúrgico da Vinci) [7,13].

Eliminate Potential Shortage of Surgeons

There is a global shortage of qualified surgeons and anesthetists [14] for which telesurgery can be a potential solution [7].

Minimizing the Risk of Infection

The coronavirus disease (COVID-19) caused by Sars-CoV-2 was declared a global pandemic on March 11, 2020 by the World Health Organization (WHO) [15]. During this time, surgical intervention is being reserved for only critical patients due to the risk of viral transmission. Telesurgery is a viable option for the protection of both the surgeon and the patient.

Mejora de la precisión quirúrgica

Las cámaras de alta definición (3D) permiten al cirujano ver las vistas de cerca del sitio de la cirugía, de difícil acceso [11]. Los brazos robóticos permiten acceder a las áreas del cuerpo que son muy difíciles de acceder, como la pelvis, por eso los urólogos la reciben bien, los cirujanos colorrectales y abdominales en particular [7,8,12]. La tecnología de acelerómetro es útil para cancelar el temblor fisiológico de un cirujano y ayudar a la ansiedad de los cirujanos, lo que resulta en una mejor precisión quirúrgica y supera las limitaciones asociadas con la destreza de los cirujanos. La precisión quirúrgica mejorada reduce las posibilidades de dañar las estructuras circundantes, disminuye notablemente los riesgos de pérdida de sangre, transfusiones y menos riesgo de infección. En resumen, un paciente puede tener una recuperación más rápida y menos complicaciones (como en el caso del Sistema Quirúrgico da Vinci) [7,13].

Eliminar la posible escasez de cirujanos

Existe una escasez mundial de cirujanos y anestesistas calificados [14] para los cuales la telecirugía puede ser una solución potencial [7].

Minimizar el riesgo de infección

La enfermedad por coronavirus (COVID-19) causada por el Sars-CoV-2 fue declarada pandemia mundial el 11 de marzo de 2020 por la Organización Mundial de la Salud (OMS) [15]. Durante este tiempo, la intervención quirúrgica se está reservando solo para pacientes críticos debido al riesgo de transmisión viral. La telecirugía es una opción viable para la protección tanto del cirujano como del paciente.

Limitaciones de la telecirugía

A pesar de los prometedores avances en cirugía y telecomunicaciones, todavía existen algunas limitaciones como:

Desarrollo de redes globales

Para hacer de la telecirugía una opción factible para cualquier persona en el mundo, existe la necesidad de desarrollar una buena red global que permita a los pacientes en cualquier parte del mundo recibir tratamiento sin viajar por una larga distancia [7].

Cuestiones legales

El concepto de obtener atención médica de un cirujano sin interacción real, puede generar un grado de escepticismo. El advenimiento de la telecirugía, por un lado, ha llevado a superar las limitaciones políticas y geográficas, mientras que, por otro lado, ha dado lugar a varios problemas legales y éticos, ya que las leyes difieren a través de las fronteras estatales y nacionales [16].

Problemas de facturación

Como diferentes centros médicos colaboran en la telecirugía. El problema de facturación en la distribución de las tarifas de operación de los centros médicos participantes puede ser una barrera [7].

Adquisición de Equipos

La adquisición y el mantenimiento de los equipos es otro obstáculo [7].

Costar

El costo de los sistemas robóticos y la asequibilidad de las telecomunicaciones de alta velocidad es un problema, especialmente en los países en desarrollo. Es probable que los costos de los nuevos sistemas robóticos sean más baratos a medida que más empresas obtengan una licencia para fabricarlos [8].

Amenazas de seguridad cibernética

El rápido crecimiento de las aplicaciones de telecirugía ha aumentado los ciberataques contra robots quirúrgicos teleoperados. Estos sistemas informáticos robóticos tienen la posibilidad de ser tomados e incluso convertidos en un arma que puede ser potencialmente dañina [17].

Latencia

El despase de tiempo es el principal inconveniente observado en el campo de la cirugía telerobótica. Se refiere al retraso en la transferencia de modalidades sensoriales y motoras entre dos lugares de gran alcance [6]. El aumento de la latencia puede aumentar las posibilidades de inexactitudes, junto con una operación prolongada [18]. Se sabe que la latencia de hasta 200 ms es aceptable, sin embargo, Korte et al. concluyeron que el retraso de tiempo de más de 2 segundos resulta en inexactitudes e ineficiencia inaceptables incluso cuando el teleoperador más experimentado está realizando, destacando aún más la importancia de esta variable en la telecirugía [18].

Enfoque propuesto

Nuestro enfoque propuesto es la integración de todas las tecnologías emergentes que pueden resultar en una tremenda mejora en la telecirugía.

Red 5G de alta velocidad

La velocidad máxima teórica de 5G es de hasta 10 Gbps, lo que significa que es cien veces más rápida que 4G cuya velocidad máxima teórica es de 100 Mbps [19]. La incorporación de Internet 5G de alta velocidad con telecirugía reducirá el período de latencia actual de 0.27 a 0.01 segundos [20]. Esta mejora en la latencia puede resolver los problemas de retraso de tiempo que son un problema relacionado con la telecirugía. Además, una red de quinta generación (5G) también permite que una aplicación háptica tome vida [21]. Todas estas mejoras significan que es una tecnología crucial para la cirugía remota.

Retroalimentación háptica y robótica táctil

En un quirófano de telecirugía, hay una cámara de visión 3D de alta resolución de 360 grados y se requiere un sistema robótico. El cirujano observa el sitio de la cirugía del paciente en una pantalla y usa su brazo háptico para colocar el brazo robótico en el quirófano de una manera adecuada. El sistema de robot táctil interpreta los movimientos de la mano del cirujano en la consola con precisión en los movimientos correspondientes de los brazos robóticos. Esto hace posible que los brazos robóticos imiten los movimientos naturales de la mano del cirujano en el centro de control, lo que permite a los expertos quirúrgicos tener más control sobre los instrumentos y una mayor destreza que en una sala de operaciones convencional con instrumentos quirúrgicos convencionales. La tecnología háptica permite la transmisión de información táctil para llegar al teleoperador [22]. Debido a la invención de la inteligencia artificial, un nuevo programa de entrenamiento de cirugía de realidad aumentada y virtual puede utilizar estas tecnologías para mejorar aún más el brazo robótico [13] y hacerlo más preciso con la integración de sensores táctiles avanzados [23].

Cirugía remota de uno a muchos

Un nuevo concepto de cirugía remota «uno a muchos» se basa en un cirujano que realiza cirugías simultáneamente en múltiples pacientes. Es una forma a través de la cual la experiencia quirúrgica puede llegar a más pacientes. Anteriormente, el concepto de cirugías remotas de uno a muchos tenía muchas restricciones y limitaciones con respecto al desataba el tiempo. Gracias a la Internet 5G de alta velocidad, que ha reducido la latencia y ha aumentado el ancho de banda, el retraso en el tiempo ya no es una limitación. El concepto de cirugía remota «uno a muchos» tuvo éxito en la serie quirúrgica telerobótica de 2019 [5].

Internet de las cosas (IoT)

IoT es la nueva revolución tecnológica que aspira a conectar todos los objetos físicos cotidianos a Internet, haciendo una red global sustancial de cosas únicas que pueden compartir información entre sí y completar tareas programadas [24]. Es una tecnología innovadora que permite visualizar el uso de instrumentos en procedimientos específicos. El uso regular de IoT en cirugía nos permitirá visualizar los procedimientos quirúrgicos. Traerá múltiples avances en medicina, como en cirugía [25].Vete a:

Conclusiones

La telecirugía o cirugía remota es un avance quirúrgico prometedor, sin embargo, enfrenta muchos desafíos. Se requiere un tiempo de latencia cero y una mejora en la tecnología de retroalimentación háptica para cirugías precisas y bien realizadas. Tecnologías como la red 5G, IoT y robótica táctil deben integrarse en la telecirugía para superar estas barreras. El costo y la legalización para abordar las cuestiones legales y éticas aún no se han abordado. La cirugía robótica puede demostrar un papel fundamental en los procedimientos quirúrgicos que se realizan en la pandemia actual al minimizar el número de personal quirúrgico en los quirófanos, reduciendo así el riesgo de infección por COVID-19 que posteriormente puede conducir a una profunda morbilidad y mortalidad.

Publicado por saludbydiaz

Especialista en Medicina Interna-nefrología-terapia intensiva-salud pública. Director de la Carrera Economía y gestión de la salud de ISALUD

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