Robots al servicio de la salud: Inteligencia artificial en la robótica médica

Robots al servicio de la salud: inteligencia artificial en la robótica médica

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Los avances en la investigación y el aumento de la capacidad de computación han conseguido que la unión de la inteligencia artificial (IA) y la robótica dejen de ser ciencia ficción para convertirse en una realidad del ámbito sanitario

Actualmente existen ya diferentes soluciones de inteligencia artificial implantadas dentro del ecosistema sanitario como puede ser el uso de IA en aplicaciones para el control de enfermedades crónicas como la diabetes para predecir picos de glucemia, aplicaciones para fomentar estilo de vida saludables basándose en patrones de actividad, utilización de técnicas de IA en imágenes de mamografías para detección de cáncer de mama con más precisión y un sinfín de aplicaciones más.

Exoesqueletos y los robots quirúrgicos

En el caso de la inteligencia artificial en la robótica médica podemos diferenciar dos grandes grupos en los que se aplica: los exoesqueletos y los robots quirúrgicos.

  • Los exoesqueletos son denominados también ‘robots vestibles’, nombre que define mucho mejor su uso. Son estructuras mecánicas o mecatrónicas que se colocan sobre el cuerpo humano para servir como apoyo, ayudar a realizar movimientos o aumentar las capacidades del ser humano. Las técnicas de aprendizaje automático son capaces de proporcionar inteligencia a estos dispositivos y conseguir que una persona que ha sufrido una amputación de un brazo sea capaz de controlar una prótesis de mano mediante señales electromiográficas y realizar las tareas cotidianas como abrir una puerta o comer de forma muy similar a como lo haría con su mano. De la misma manera, podemos entrenar exoesqueletos para asistir en la rehabilitación de personas que han sufrido un ictus o cualquier tipo de accidente cerebrovascular.

Los exoesqueletos combinados con IA son útiles también para la prevención de afecciones musculoesqueléticas en la industria. Utilizando diferentes tipos de sensores, existen prototipos de exoesqueletos activos que son capaces de predecir la intención del usuario para así anticiparse al movimiento y asistir únicamente cuando el humano así lo desee.

  • Los robots quirúrgicos son un mundo aparte. La robótica quirúrgica no ha dejado de crecer desde que comenzó su andadura en los años 80. Al contrario que en el caso de los exoesqueletos donde existen más soluciones en el mercado, existen pocos robots capaces de realizar cirugías de forma autónoma (como el robot AquaBeam) y la integración de la IA en el ámbito de la cirugía robótica está predominantemente en fase de investigación y desarrollo.

Existen soluciones en fase de investigación para multitud de problemas diferentes como pueden ser: realizar suturas de forma autónoma; aprendizaje automático para entrenamiento y evaluación de las habilidades de futuros cirujanos; modelos entrenados para identificar zonas donde existe un sangrado masivo durante una operación; seguimiento y reconstrucción de tejidos en 3D; seguimiento de herramientas dentro del cuerpo; predicción de intención del cirujano/cirujana o, la cuantificación de la fuerza en retroalimentación háptica en robots tele-manipulados.

Tecnologías de tele-operación y asistencia en cirugía

La evolución de la inteligencia artificial está transformando tanto la cirugía moderna como la robótica en general y marcará claramente nuestro futuro posibilitando en las próximas décadas que se puedan realizar tareas que a día de hoy nos parecen ciencia ficción.

En el área de robótica médica de TECNALIA trabajamos en proyectos tanto de exoesqueletos inteligentes como en nuevas tecnologías de tele-operación y asistencia en cirugía para ser actores principales en el futuro que está por venir.

Sobre Irati Rasines García

Licenciada en Física por la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) en 2009. En 2010 cursó el máster de Ingeniería de Control Automatización y Robótica que le dio acceso a la realización del doctorado. Tras dos años como becaria de doctorado por la Fundación Iñaki Goenaga, en 2011 se incorporó a la plantilla de TECNALIA en el área de Salud.

La temática de su tesis se centra en aprendizaje automático de robots a partir de demostraciones del humano en escenarios colaborativos humano-robot. De forma paralela, ha realizado el máster en Ingeniería Biomédica en la Universidad del País Vasco.