Robot Cirujano

Inteligencia Artificial Evaristo Pacheco

Robots Cirujanos

Integrantes: Fajardo Hernández Andrés Lopez Cueto Zarco Oscar Veracruz, Veracruz a 26 de Noviembre del 2001

Contenid o •CIRUJANOS ROBOTS •PARTES INTEGRADORAS •CIRUJANOS USAN MANOS DE ROBOT •ROBOT TRANFORMA CIRUGIA •OPERAN CON ROBOT EN MEXICO

Inteligencia Artificial II

Robots Cirujanos “Diagnosticar y operar a distancia o acceder a cualquier especialista será habitual“ “Un sistema de cirugía aumentativa puede transformar un campo quirúrgico pequeño en una superficie virtual mucho más amplia” Inteligencia Artificial II

Que es un robot Máquina controlada por computador y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos. Son capaces de realizar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los seres humanos. Se emplean robots para ayudar a los cirujanos a instalar caderas artificiales, y ciertos robots especializados de altísima precisión pueden ayudar en operaciones quirúrgicas delicadas en los ojos o en la exploración de planetas como Marte. La investigación en telecirugía emplea robots controlados de forma remota por cirujanos expertos.

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Que es un robot Los robots pueden realizar estas operaciones repetitivas de alta precisión durante 24 horas al día. El diseño de un manipulador robótico se inspira en el brazo humano. Las pinzas están diseñadas para imitar la función y estructura de la mano humana. Muchos robots están equipados con pinzas especializadas para agarrar dispositivos concretos. Las articulaciones de un brazo robótico suelen moverse mediante motores eléctricos. Una computadora calcula los ángulos de articulación necesarios para llevar la pinza a la posición deseada.

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Cifras En 1995 funcionaban unos 700.000 robots en el mundo. Más de 500.000 se empleaban en Japón, unos 120.000 en Europa Occidental y unos 60.000 en Estados Unidos. Uno de los principales usuarios de robots es la industria del automóvil. La empresa General Motors utiliza aproximadamente 16.000 robots para trabajos como soldadura, pintura, carga de máquinas, transferencia de piezas y montaje. El montaje industrial exige una mayor precisión que la soldadura o la pintura y emplea sistemas de sensores de bajo costo y computadoras potentes y baratas. Los robots se usan por ejemplo en el montaje de aparatos electrónicos, para montar microchips. Inteligencia Artificial II

Cirugía robótica La cirugía robótica es la aplicación de robots a diferentes técnicas quirúrgicas, esto es llamado "cibercirugía“. Propone amplios campos de acción , cada vez más variados, algunos de los cuales ya han sido experimentados con éxito. Los mayores avances en estas técnicas se han realizado en Estados Unidos de Norteamérica y algunos países de Europa Occidental. No siempre presentan formas humanas, sino que constituyen una variedad de prototipos de diversas formas y tamaños, según las tareas para las cuales han sido ideados. Son capaces de cumplir diversas Inteligencia funciones deArtificial acuerdoII

Cirugía robótica... El objetivo de la cirugía robótica no es reemplazar la figura del cirujano. Lo que ofrecen los desarrollos robóticos es una ampliación de las capacidades propias de los profesionales del bisturí. La sensibilidad de sus dedos puede ser captada, registrada y superampliada, en sistemas que potencian esa percepción, por ejemplo, al realizar un corte. Un sistema de cirugía aumentativa puede transformar un campo quirúrgico pequeño, donde los cortes no tendrán más que unos pocos milímetros, en una superficie virtual mucho más amplia. Inteligencia Artificial II

Sistemas expertos Para aplicaciones importantes, desde luego, los sistemas expertos necesitan manipulación hábil. Usted no irá mañana a una operación médica y encontrará que el ordenador se ha hecho cargo. Puede encontrar que el  médico tiene un ordenador que le ayuda y apoya su pericia de diagnóstico del mismo modo que tiene un estetoscopio para complementar su sentido del oído Del mismo modo, no sustituirán la dirección los sistemas expertos, que la automatización de la oficina ofrecerá a los directivos para permitirles actuar más eficientemente en el mundo complejo de los negocios de hoy día. Inteligencia Artificial II

Tecnologías La adaptación de las nuevas tecnologías (sistemas multimedia, visión artificial, redes neuronales, nanominiaturización), asociada con las telecomunicaciones El primer paso es que los hospitales se conecten a las redes y permitan a sus especialistas divulgar conocimientos, lo que hará necesario formar y mentalizar a los profesionales.

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Ventajas y aplicaciones de la telemedicina • Sin desplazamientos • Diagnóstico • Videoconferencias • Historia clínica común • 'World Wide Web' • Internet • Cirugía asistida por robots • PDS (Sistema Digital Personalizado) • Monitorización inteligente Inteligencia Artificial II

Campo de aplicación • CIRUGÍA LAPAROSCÓPICA

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Un ejemplo Tres cirujanos logran la primera operación transoceánica A simple vista, la intervención fue similar a las decenas de operaciones mínimamente invasivas que se realizan a diario desde hace más de una década. En menos de una hora, exactamente 54 minutos, dos cirujanos extirparon la vesícula a una mujer de 68 años a través de una colecistectomía laparoscópica que requiere cuatro incisiones del grosor de un bolígrafo. Por una de ellas se introduce una cámara que sirve de guía y, por el resto, se manipula al enfermo con la ayuda de un robot. Un tercer médico controla la pantalla. Nada excepcional salvo por una característica: la operación se llevó a cabo en Nueva York, a más de 6.000 kilómetros de Inteligencia Artificial II Estrasburgo, donde se encontraba la paciente.

Un ejemplo... El sistema robótico que hizo de puente entre las dos ciudades y permitió realizar la primera operación transoceánica de la Historia se puso en marcha en 16 minutos. La información se transmitió a través de una red de fibra óptica de alta velocidad que conectaba los dos robots cirujanos. Los médicos de Nueva York y de Estrasburgo pudieron seguir la operación con un retraso de 155 milisegundos, una diferencia imperceptible. «En un futuro previsible se pensaba que la telecirugía se limitaría al seguimiento del paciente y no su manipulación» «Lo primero fue la llegada de la cirugía mínimamente invasiva. Después se introdujo la Inteligencia Artificial cirugía asistida por ordenador. El paso natural que II

Un ejemplo... Gracias a las mejoras, los investigadores confían en que la telecirugía sirva para eliminar barreras geográficas y como método de aprendizaje para los cirujanos. El primero se realizó entre Estrasburgo y París con un cerdo. Durante la operación se incrementó artificialmente el tiempo que se tardaba en transmitir la señal entre los centros y se dio con una diferencia segura para el enfermo: 330 milisegundos. El reto, por tanto, era lograr un retraso parecido en una operación llevada a cabo a mucho más distancia, entre Nueva York y Estrasburgo. En esta ocasión se utilizó el mismo sistema que el empleado Inteligencia Artificial II para operar a la mujer en Estrasburgo.

Un ejemplo... En 48 horas la paciente fue dada de alta, como si se hubiese sometido a una de las cientos de operaciones similares que se llevan a cabo cada día en el mundo. Las aplicaciones de la telecirugía parecen, se enfrentan a diversos obstáculos. El primero: el coste de los robots, que oscila entre un millón de dólares También hay que tener en cuenta el precio de la transmisión, que es igualmente muy elevado: la empresa France Telecom ha invertido 200.000 euros Todo esto hace que los países en vías de desarrollo no puedan sacar provecho inmediatamente. Inteligencia Artificial II

Ventajas y aplicaciones de la telemedicina • Sin desplazamientos • Diagnóstico • Videoconferencias • Historia clínica común • 'World Wide Web' • Internet • Cirugía asistida por robots • PDS (Sistema Digital Personalizado) • Monitorización inteligente Inteligencia Artificial II

Partes integradoras

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Estación de trabajo telequirurgico   La completa estación de trabajo para realizar una telecirugía incorporará dos manipuladores robóticos con hábil destreza y sentidos tangibles, dispositivos maestros con fuerza y retroalimentación tangible, imágenes perfeccionadas y sistemas de video en tercera dimensión, todos estos componentes controlados a través de computadoras. Inteligencia Artificial II

Manipuladores •  Endo-plataform.- Un endoscopio es típicamente un tubo flexible de 70 a180 cm de longitud de 11milimetros de diámetro • Manipuladores laparoscopicos.los sujetadores de agujas comunes y otras herramientas transmiten los movimientos de la mano del cirujano mediante mecanismos pasivos Inteligencia Artificial II

Interfaces humanas Es una parte crucial de la estación de trabajo para la telecirugía. Es importante proporcionar al cirujano (con una interface intuitiva) el control del manipulador y el recibimiento del feedback, restaurando la destreza y la sensación correspondientes de abrir en una cirugía.

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Maestro quirúrgico

El maestro quirúrgico, el cual tiene 7 grados de libertad, es la interface primaria entre el cirujano y la plataforma de cirugía laparoscopica, proporcionando fuerza y retroalimentación táctil.

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Guantes Se ha desarrollado un prototipo de guante como dispositivo que siente la posición de los dedos y la muñeca del cirujano a través de los sensores del índice, pulgar y el de los movimientos de la muñeca, el guante proporciona un significado más natural del control que las actuales herramientas de mínima invasión.

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Sensores de tacto La sensación del tacto es extremadamente importante en una cirugía abierta ya que permite al cirujano sentir las estructuras encajadas en el tejido. Importantes recipientes y ductos están usualmente cubiertos dentro de tejidos conectados, el teletacto permite sensaciones y muestra la información del tacto al cirujano. En el teletacto ordenador de sensores puede ser usado para sentir la propiedades del contacto remotamente.

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Despliegue visual

Un despliegue visual de la cirugía es esencial para el cirujano. Los actuales sistemas usan una simple cámara monoscopica, la cual limita la ejecución de una hábil manipulación

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La utilización del robot La palabra “robot” evoca muchos diferentes pensamientos e imágenes que pueden ser contradictorios entre ellos. Algunas personas piensan que es un humanoide de metal, otros que solo es un brazo industrial, y otras personas pueden pensar que solo es un trabajo

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Sensores de tacto

La sensación del tacto es extremadamente importante en una cirugía abierta ya que permite al cirujano sentir las estructuras encajadas en el tejido. Importantes recipientes y ductos están usualmente cubientos dentro de tejidos conectados, el teletacto permite sensaciones y muestra la información del tacto al cirujano. En el teletacto ordenador de sensores puede ser usado para sentir la propiedades del contacto remotamente.

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Los cirujanos del corazón usan manos de robot

Robots Cirujanos • Un Joystick y un teclado sustituyen a una mano con un bisturí. • Miles de pacientes al año con válvulas defectuosas del corazón podrían beneficiarse de esta técnica. • Esta técnica podría ser usada en el futuro para realizar operaciones complejas del corazón.

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Control remoto • Se usa una sonda para producir una imagen real del corazón. • Una incisión no toma mucho tiempo y deja una cicatriz muy pequeña. • Reduce el tiempo de rehabilitación del paciente

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Muestras de sangre

• Una enfermera automatizada puede ser la respuesta. • Seria mas confiable que un ser humano. • Detecta el tamaño y profundidad de las venas.

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El operador humano

• El robot sugiere el lugar apropiado para poner la aguja. • Esto lo hace útil para encontrar venas en niños y gente obesa.

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Esperanzas para los pacientes

• Los pacientes pueden ser ayudados por un terapeuta robot. • Los pacientes se recuperan mas rapido

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Reducción de riesgos • Reducir riesgos en cirugías de la columna vertebral. • Los movimientos del robot son mas estables y mas precisos. • Es capaz de introducir tornillos en las vértebras.

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Robot transforma cirugía Un robot computarizado podría simplificar muchos procedimientos quirúrgicos a realizar. Se ha usado para realizar operaciones en pacientes que de otra manera requerirían cirugía a corazón abierto. Es mucho más adaptable que cirugía del ojo de la cerradura, que a menudo restringen los movimientos de la mano del cirujano. El cirujano monitorea el robot de una distancia Sus movimientos de la mano son transferidos directamente a las delicadas armas computarizadas.

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La cirugía continúa en la edad del robot

Un robot está siendo usado para ayudar a los cirujanos a realizar cirugía difícil de la artertias del corazón con mas precisión. Las arterias del corazón son pesadamente hostiles y riesgoso para el paciente. Pero los doctores fácilmente no pueden realizar tales operaciones a través de un "ojo de la cerradura" en el pecho - o endoscopia - que plantea menos riesgo. Inteligencia Artificial II

La cirugía continúa en la edad del robot El robot, puede realizar los procedimientos complicados con menos riesgo de hacer un mal movimiento. Es lo último en una serie de innovaciones en estos últimos años meter tecnología automatizada la sala de operaciones. Y los doctores en el RU evalúan una técnica de fijación arterias abotagadas alrededor del corazón introduciendo equipo en la arteria por la ingle y anticipándola a donde es necesaria. Inteligencia Artificial II

Tales métodos proveen que una alternativa para la cirugía a corazón abierto, y, como sólo una incisión pequeña es necesaria, hay menos riesgo y el paciente no tiene que gastar tanto en hospital. El robot alemán es tan preciso que puede coser venas y arterias alrededor del corazón por el control remoto. "Esto no fue posible y no estaba hecho antes, porque la mano se pone muy imprecisa cuando trabaja con un instrumento largo a través de un" hoyo pequeño "en elInteligencia Artificial II

El cirujano mueve los controles con la mano, y el robot traduce sus acciones movimientos sumamente exactos dentro del pecho. El robot tiene tres armas - dos funcionan con las manos del cirujano y una tercera parte que lleva una cámara controlada por voz. Esto da al cirujano permiso de ver que sigue dentro del terreno cerrado de la cavidad torácica. Inteligencia Artificial II

Instrumentation robótica  La computadora Motion le crea a un mundo nuevo de posibilidades en la cirugía invasve minima (MIS) con el Sistema ZEUS ® Robotic Surgical.  

ZEUS puede dar a cirujanos permiso de traspasar los lími de MIS y posiblemente una clase nueva de procedimiento delicados actualmente imposibles desempeñar. Como la tecnología robótica se pone integrada en procedimientos MIS, se cree que ZEUS ayudará a disminuir dolor paciente trauma, acortar períodos convalecientes y reducir costos del healthcare. Inteligencia Artificial II

En esta avanzada sala de operaciones, los humanos y los autómatas están funcionando en concierto, realzando la habilidad del cirujano. ZEUS elimina el pequeño temblor humano de la mano y da al cirujano permiso de dimensionar sus movimientos naturales de la mano micro-movement dentro del cuerpo.

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La computadora Motion cree que estas prestaciones darán origen a los procedimientos nuevos, incluyendo una cirugía de arteria del corazón del pecho cerrado a través de incisiones de sólo algunos milímetros. El foco inicial de ZEUS computadora Motion es la cirugía cardiaca. Con más de 750,000 procedimientos de la arteria del corazón realizados anualmente, la cirugía cardiaca permanece como la disciplina más grande y quirúrgica todavía utilizadora de técnicas del invasive.

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Soluciones quirúrgicas con Computadoras y Robots • Las incisiones diminutas, apenas del diámetro de un lápiz •·   El dolor y el trauma en el paciente es significativamente reducido en los casos de MIS permitiendo incisiones más pequeñas •·   Aplicable para beating-heart y el corazón detenido •·   La precisión del cirujano es mejorada y la agilidad tambien •·   La visualización mejorada en campo 2-D o 3-D •La fatiga del cirujano es Inteligencia Artificial II minimizada con un ambiente

•Sentado en esta estación de trabajo ergonómica, el cirujano maneja agarraderas diseñadas para parecerse a los intrumentos quirúrgicos convencionales, mientras las puntas del instrumento se mantienen dentro del cuerpo del paciente. ZEUS traduce los movimientos de la mano del cirujano, entonces los modifica a escala en micro-movimientos precisos en el sitio operativo. Inteligencia Artificial II

COMPUTER MOTION SOCRATES™ ROBOTIC TELECOLLABORATION SYSTEM RECIBE APROBACIÓN REGULADORA de la FDA La primera aprobacion del mundo de la FDA para un "Telemedicine robótic Device"

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SÓCRATES . Al revisar a SÓCRATES, la FDA creó una clasificación nueva de dispositivos médicos, confirió el título de "Telemedicine robótico Device" a SÓCRATES que es el primer y único dispositivo en esta clasificación para ser aprobado por la FDA para el uso clínico. La computadora Motion espera que el sistema SÓCRATES sea usado en coordinación con un sistema de la compañía de productos para crear nuevo y exitante entrenamiento y metodos para cirujanos en una variedad de disciplinas

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Los productos de computadora Motion los incluyen al sistema robotico ZEUS® para los procedimientos invasive microcirugía, algo semejante como la cirugía de la arteria del corazón con endoscopia, y el HERMES centro de control, un sistema centralizado que ofrece un control por vos mediante una red de dispositivos medicos delicados.El AESOP ® Robotic Endoscope es el primer robot quirúrgico al que se aprovo por FDA, y el Sistema ZEUS ® Robotic Surgical es comercialido por CE para la venta comercial en el Comunidad europea Inteligencia Artificial II

OPERAN CON ROBOT EN MEXICO

La eficiencia de estos "médicos" computarizados se comprobó en México entre julio y octubre pasados a través de más de 200 cirugías de colecistectomía laparoscópica y de hernia hiatal practicadas en el Hospital Torre Médica del Distrito Federal. Inteligencia Artificial II

COMPLEJA INFRAESTRUCTURA

Sistemas de cómputo y telecomunicaciones que involucra imágenes (video), voz (audio) y movimiento. La conjunción de estos elementos da origen a la medicina de telepresencia, que es una técnica basada en el uso de la realidad virtual, la cual se define como un sistema interactivo computarizado, tan veloz e intuitivo, que la computadora desaparece de la mente del usuario, dejando como real el entorno generado por el sistema. Inteligencia Artificial II

EL ROBOT "El robot tiene tres brazos, con uno maneja una cámara y con los otros los instrumentos que, una vez introducidos en el cuerpo del paciente a través de diminutas incisiones de entre 10 y 5 milímetros de diámetro, el cirujano manipula desde su consola, donde ordena al robot los movimientos a ejecutar.

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"El médico determina estos movimientos a través de la realidad virtual y de otros recursos informáticos que le permiten tener la sensación de estar adentro del paciente, con un sentido de profundidad. Esto se logra mediante un visor con dos lentes especiales que le dan al médico dos profundidades diferentes y la sensación tridimensional", indica Vargas. En la cirugía con robot se requiere en el quirófano la presencia de un ingeniero que controle los sistemas de cómputo y dé la pauta para lo cambios de instrumental en los brazos del robot. Inteligencia Artificial II

LA ETICA Aunque para algunos pudiera resultar extraño que sean las "manos" de un robot, y no las de un médico, las que maniobren sobre sus órganos durante una operación, el ingeniero bioquímico estadounidense Mike Daniel asegura que este tipo de operaciones cumplen con las normas éticas nacionales e internacionales. Inteligencia Artificial II

EL FUTURO

Aunque por el momento en México sólo se han realizado con robot operaciones de colecistectomía laparoscópica y de hernia hiatal, y en Europa se han efectuado cerca de 30 operaciones del corazón, se pretende que en el futuro este sistema se extienda otras áreas de la cirugía. Inteligencia Artificial II

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