Robots humanoides teleoperados extirpan la vesícula biliar a cerdos vivos en un ensayo pionero de cirugía remota

Un equipo de la Universidad de California en San Diego ha logrado un hito preclínico publicado en la revista Nature: dos robots humanoides, controlados remotamente por cirujanos humanos, realizaron con éxito sendas colecistectomías (extirpación de la vesícula biliar) en cerdos vivos mediante técnicas mínimamente invasivas. Es importante subrayar, como hace el propio artículo, que no se trata de robots autónomos capaces de sustituir a médicos: en todo momento fueron cirujanos expertos quienes controlaron a distancia los movimientos de las máquinas, en un ejemplo más de colaboración humano-robot y no de automatización plena.

El robot utilizado es el Unitree G1, un humanoide fabricado por la firma china Unitree, líder en robótica. Según el artículo, el modelo base más barato, con manos poco funcionales, parte de unos 13.500 dólares (más entre 300 y 1.200 dólares de envío), mientras que añadir mejoras clave como manos robóticas hábiles puede elevar fácilmente el coste por encima de los 67.000 dólares. Aun así, esta cifra resulta muy inferior a la de los robots quirúrgicos especializados, como el sistema da Vinci de Intuitive Surgical, cuyo precio oscila entre medio millón y varios millones de dólares y que además pesa alrededor de 800 kilos (1.800 libras), ocupando mucho más espacio en el quirófano. En contraste, el Unitree G1 mide 1,5 metros (5 pies) y pesa apenas 27 kilos (60 libras), lo que lo haría más apto para entornos clínicos reducidos o remotos.

Shanglei Liu, profesora asistente de cirugía en la Facultad de Medicina de UC San Diego, explicó a UC San Diego Today que la ventaja de este enfoque es el coste y el espacio: 'Es una fracción del coste y ocupa una fracción del espacio en un quirófano [...] así que es fácil de desplegar, desde zonas rurales hasta el campo de batalla e incluso el espacio'. La idea de fondo es que, si este enfoque llega a demostrarse clínicamente viable para pacientes humanos, permitiría a cirujanos operar de forma remota en hospitales y clínicas pequeñas que no cuentan con los recursos para instalar robots quirúrgicos especializados como el da Vinci, el cual sí cuenta con aprobación de la FDA y ha sido probado en múltiples ensayos clínicos.

Para que el experimento fuera posible, los investigadores de UC San Diego tuvieron que construir adaptadores físicos que permitieran a los robots humanoides —apodados 'Surgie'— sujetar instrumental quirúrgico, además de desarrollar software capaz de traducir de forma fluida los movimientos naturales de las manos del cirujano en movimientos de las herramientas acopladas a las muñecas del robot. El cirujano operaba desde una consola con un PC, una pantalla estereoscópica tipo casco para ver la escena y un pedal para activar o desactivar la conexión entre sus movimientos de mano y los del robot. En la primera cirugía sobre un cerdo vivo, un cirujano humano actuó como asistente junto al robot; en la segunda, dos robots teleoperados trabajaron de forma conjunta.

El artículo detalla con honestidad las limitaciones actuales de este enfoque. El equipo tuvo que detener la operación varias veces, durante varios minutos cada vez, para recalibrar los robots o para reposicionar físicamente su cuerpo o brazo respecto al instrumental médico, lo que hizo que la cirugía durase mucho más tiempo que con los sistemas quirúrgicos especializados existentes. También pesó la envergadura limitada del Unitree G1: sus brazos alcanzan apenas 450 milímetros de extensión, frente al rango de 1,6 a 1,8 metros de un brazo humano adulto, lo que restringe el alcance de los operadores remotos. A esto se suma que otras restricciones en el rango de movimiento del robot, junto con la necesidad de recalibraciones frecuentes, aumentaron la carga cognitiva y operativa del equipo quirúrgico, algo que los propios autores consideran lejos de ser ideal.

Otro factor crítico señalado en el estudio es la latencia: los sistemas actuales de teleoperación de robots humanoides suelen presentar retardos de cientos de milisegundos entre el movimiento de la mano del operador humano y la respuesta del robot, mientras que estudios previos sugieren que los robots quirúrgicos deberían idealmente mantenerse por debajo de 150 milisegundos de latencia para ser seguros en escenarios clínicos remotos. Además, tanto residentes de cirugía novatos como cirujanos experimentados completaron más rápido las tareas de práctica cuando usaban los controles del da Vinci Research Kit —el estándar habitual en cirugía telerobótica— que cuando manejaban los robots humanoides.

De cara al futuro, el equipo, que incluye a Michael Yip, profesor de ingeniería eléctrica y computacional en UC San Diego, sigue trabajando en mejorar el sistema y explora la posibilidad de crear un 'asistente quirúrgico autónomo' que pueda colaborar con cirujanos humanos realizando tareas generales, como acercar instrumental o incluso limpiar el quirófano. Yip declaró que los robots humanoides operados de forma remota y, eventualmente, autónoma tienen un potencial real para ampliar el acceso a cirugías críticas a las que de otro modo muchos pacientes no podrían acceder, lo que ayudaría a paliar la crisis sanitaria tanto en Estados Unidos como a nivel mundial.

No obstante, el propio artículo recuerda, citando entrevistas previas de Ars Technica con investigadores de robótica, que existe un amplio consenso en que los robots de propósito general capaces de trabajar de forma autónoma sin intervención humana —especialmente si deben operar con seguridad cerca de personas— siguen estando lejos de ser una realidad. En definitiva, se trata de un experimento preclínico relevante que demuestra la viabilidad técnica de usar humanoides comerciales relativamente baratos como plataforma de teleoperación quirúrgica, pero que también deja claro, con datos concretos sobre tiempos, recalibraciones y latencias, cuán lejos está todavía esta tecnología de un uso clínico real en pacientes humanos.