La inteligencia artificial (IA) está revolucionando la medicina a un ritmo acelerado, desde herramientas de diagnóstico hasta sistemas de asistencia clínica. Ahora, los avances más recientes en robótica quirúrgica están llevando esta revolución al quirófano. Investigadores de las universidades de Johns Hopkins y Stanford han desarrollado un modelo de entrenamiento para robots quirúrgicos que, al observar vídeos de procedimientos, lograron aprender a realizar tareas quirúrgicas complejas de forma autónoma.
La evolución de los robots quirúrgicos
Desde que se introdujo el robot PUMA 560 en 1985 para realizar una biopsia cerebral, la robótica ha cobrado mayor relevancia en la medicina. Tecnologías como el sistema da Vinci han sido ampliamente adoptadas para cirugías asistidas, permitiendo a los cirujanos operar con una precisión inigualable gracias a controles manuales que eliminan temblores de las manos humanas. En 2020, se realizaron aproximadamente 876.000 intervenciones asistidas por robots en Estados Unidos, destacando su popularidad y efectividad en procedimientos como histerectomías, reparación de hernias y cirugías de próstata.
Sin embargo, estas herramientas han estado tradicionalmente bajo el control directo de los cirujanos. El avance que representa el aprendizaje autónomo por observación marca un hito en la historia de la robótica quirúrgica. Al igual que los modelos de lenguaje como ChatGPT, estos robots aprenden mediante una técnica conocida como aprendizaje por imitación, donde las acciones humanas se traducen a un lenguaje comprensible para el robot.
Cómo funciona el aprendizaje por observación
Los investigadores de este proyecto entrenaron a los robots utilizando grabaciones de tareas quirúrgicas llevadas a cabo en simuladores. Cada fotograma del vídeo se convierte en datos que representan posiciones y movimientos, los cuales el robot interpreta y replica. Esta metodología reduce la necesidad de programar cada movimiento individualmente, lo que podría acelerar la adopción de robots quirúrgicos en entornos clínicos.
Uno de los aspectos más impresionantes de esta tecnología es su habilidad para corregir errores sin intervención humana. Por ejemplo, si una aguja cae durante un procedimiento, el robot es capaz de recuperarla y continuar sin necesidad de instrucciones adicionales.
Como indicó Axel Krieger, profesor asociado de la Universidad Johns Hopkins:
“En nuestro trabajo, no intentamos reemplazar al cirujano. Sólo queremos hacer las cosas más fáciles para el cirujano”
Además, el modelo de aprendizaje por imitación también utiliza redes neuronales para identificar patrones complejos y traducirlos en movimientos precisos. En lugar de seguir instrucciones programadas, el robot puede interpretar datos visuales y responder a ellos en tiempo real. Esta capacidad podría ser particularmente útil en procedimientos que requieren adaptabilidad, como las intervenciones que utilizan incisiones pequeñas para acceder a órganos internos.
Ventajas y desafíos de la autonomía quirúrgica
1. Resolviendo la escasez de cirujanos
La robótica quirúrgica autónoma podría ayudar a abordar una inminente crisis en la atención médica. Se estima que, para 2036, Estados Unidos enfrentará una escasez de 10,000 a 20,000 cirujanos, según un informe de la Asociación Estadounidense de Facultades de Medicina. Robots entrenados para realizar tareas básicas podrían aliviar la carga de los cirujanos, permitiéndoles concentrarse en aspectos más críticos de las operaciones. Además, podrían extender los servicios quirúrgicos a regiones rurales o subdesarrolladas, donde la falta de especialistas es particularmente grave.
2. Reducción de errores quirúrgicos
Los robots son capaces de realizar movimientos exactos sin los temblores humanos, reduciendo el riesgo de errores quirúrgicos. Esto es crucial en procedimientos delicados, como la intervención laparoscópica, donde incluso un pequeño desliz puede tener consecuencias graves. Este avance podría ser crucial en contextos donde los cirujanos están agotados o enfrentan horarios intensos.. Los robots, al carecer de estas limitaciones, mantienen un rendimiento constante, mejorando la seguridad del paciente.
3. Riesgos asociados
No obstante, los riesgos también son significativos. Los críticos destacan que los modelos de IA actuales, aunque avanzados, carecen de una comprensión profunda de las complejidades anatómicas y patológicas. La anatomía de cada paciente es diferente, al igual que la forma en que se comporta una enfermedad en los pacientes.
Como afirmó el doctor Dipen Parekh, director de cirugía robótica en la Universidad de Miami:
“Hay mucho en juego … porque se trata de una cuestión de vida o muerte”
Los errores quirúrgicos podrían tener consecuencias devastadoras, y surge la pregunta: ¿quién asume la responsabilidad en caso de fallos — el cirujano, el fabricante del robot o el desarrollador del algoritmo? como se cuestionaba Amer Zureikat, director de cirugía robótica en la Universidad de Pittsburgh.
4. Dilemas éticos y legales
Además, el entrenamiento de robots con vídeos de cirugías reales plantea importantes cuestiones de privacidad. Los robots aprenden a través de videos de cirugías reales hasta poder realizarlas por sí solos. Por ello los pacientes deberán dar su consentimiento para el uso de estas grabaciones, lo que podría ser un obstáculo para el avance de la tecnología.
Otro dilema es el riesgo de dependencia excesiva en los robots. Algunos temen que los cirujanos puedan perder destrezas críticas al delegar demasiado en las máquinas.
“Los cirujanos dependerán tanto de los robots que se volverán menos expertos para realizar una cirugía sin ellos”
Advirtió el doctor Amer Zureikat, director de cirugía robótica en la Universidad de Pittsburgh.
5. Costos y acceso equitativo
Aunque los robots quirúrgicos ofrecen beneficios, también presentan un costo significativo. Muchas instalaciones médicas pueden encontrar limitaciones a la hora de adquirir y mantener estas tecnologías, lo que podría exacerbar las desigualdades en el acceso a una atención de alta calidad. Además, su integración requiere formación especializada para los profesionales de la salud.
El camino hacia el futuro
A pesar de estos desafíos, los beneficios potenciales de la robótica quirúrgica autónoma son enormes. En el futuro, podríamos ver robots que colaboren con los cirujanos en tiempo real, interpretando imágenes de tomografías y resonancias magnéticas, y realizando procedimientos laparoscópicos con precisión milimétrica. Estos avances podrían democratizar el acceso a la atención quirúrgica, especialmente en regiones con recursos limitados.
El desarrollo continuo de esta tecnología también podría allanar el camino para integrar otros sistemas de IA, como diagnósticos en tiempo real y algoritmos predictivos que anticipen complicaciones antes de que ocurran. Sin embargo, los riesgos de una tecnología imperfecta son demasiado altos en un campo donde las consecuencias pueden ser de vida o muerte. El camino hacia la autonomía quirúrgica requiere superar numerosos obstáculos regulatorios, éticos y tecnológicos antes de que esta visión se haga realidad.
Casos Recientes y Avances
En octubre de 2024, el Hospital Vithas Málaga realizó la primera intervención de columna en Andalucía utilizando cirugía robótica con el sistema Mazor. Este avance permitió reducir el tiempo quirúrgico y mejorar la precisión del procedimiento. Otros casos han demostrado que los robots pueden igualar, e incluso superar, a los cirujanos humanos en tareas específicas como suturar y manipular tejidos.
Además, investigadores están explorando cómo integrar múltiples habilidades aprendidas en procedimientos quirúrgicos completos, un paso clave para llevar la autonomía al siguiente nivel. Estos avances demuestran que estamos en las primeras etapas de una revolución en la cirugía.
Conclusión
La posibilidad de que los robots quirúrgicos aprendan mediante la observación representa un avance revolucionario que podría redefinir la práctica médica. Sin embargo, la integración de esta tecnología requiere un enfoque equilibrado que contemple tanto sus beneficios como sus riesgos. Los robots autónomos tienen el potencial de mejorar la precisión, reducir errores humanos y democratizar el acceso a la medicina avanzada. Pero también es fundamental abordar las preocupaciones éticas, legales y técnicas para garantizar que su implementación sea segura y equitativa.
La cirugía robótica está entrando en una nueva era, pero la pregunta sigue siendo: ¿estamos preparados para confiar en las máquinas cuando se trata de la vida humana? Este es un desafío que la comunidad médica, los desarrolladores y la sociedad deben enfrentar juntos.
