Robots para operaciones mínimamente invasivas.

En la actualidad se realizan modernas y exigentes operaciones quirúrgicas con el sistema da Vinci™S HD de Intuitive Surgical Inc. (Sunnyvale, CA, EEUU), que permite a los cirujanos realizar operaciones mínimamente invasivas. El sistema usa la más avanzada tecnología de control de movimiento, la cual permite que el instrumental quirúrgico actúe con el mismo grado de fiabilidad y exactitud que la mano experta de un cirujano experimentado – incluso en los movimientos más lentos. Intuitive Surgical ha seguido desarrollando su sistema da Vinci S HD con los elementos de mando y los componentes más modernos disponibles en el mercado, lo que garantiza que con el sistema da Vinci S HD se realicen operaciones de manera fiable que salvan vidas. Cada sistema da Vinci S HD tiene 39 motores maxon.

El sistema para operaciones quirúrgicas
El sistema para operaciones en sí necesita sólo tres incisiones de 8 y 12 mm respectivamente en el cuerpo del paciente, por las que se introducen una cámara y dos brazos instrumentales. Sólo el robot y el enfermero ayudante de quirófano se hallan sobre el paciente, mientras que el cirujano opera desde la consola de control en otro punto del quirófano. El cirujano percibe una realidad virtual con sensación visual, sonora y táctil de una operación a cuerpo abierto.

El sistema para operaciones da Vinci S HD debe ser un componente integral del quirófano y servir al equipo quirúrgico estando a la altura de los demás elementos de la operación. Todo el sistema consta de tres componentes principales: la consola de operaciones, un soporte portátil de instrumental junto a la mesa de operaciones y la unidad de visualización.

El corazón del sistema da Vinci S HD es la consola de control, desde la cual el cirujano tiene en todo momento pleno control sobre la operación. Los ensayos con otras tecnologías de operación con transmisión por video se revelaron como menos idóneas. Su mayor problema era el sentido invertido en espejo del movimiento que debían dominar los cirujanos: podría decirse que era como atarse los cordones de los zapatos con palillos chinos. Ya que si uno mueve los palillos hacia la izquierda, sus puntas lo hacen hacia la derecha. Así es como tienen lugar los movimientos invertidos de la laparoscopia tradicional. El aprendizaje de dichos movimientos invertidos debía adquirirlo el cirujano paulatinamente con la experiencia.

Con el sistema da Vinci S HD, el cirujano puede realizar la operación cómodamente sentado desde una consola de control, mientras observa el punto de intervención en una visualización 3D HD de una resolución de imagen nunca antes alcanzada. Como primer robot de operaciones del mundo con monitor 3D HD de alta resolución, este sistema ofrece el doble de resolución de pantalla que los modelos anteriores, así como una imagen 3D más nítida y un mejor reconocimiento de detalles en capas de tejidos y estructuras críticas. El sistema óptico InSite™, el endoscopio 3D HD y el módulo procesador de imágenes proporcionan imágenes fieles a la realidad del área de la operación. Las imágenes de la operación se amplifican, afinan y optimizan mediante el sincronizador de imágenes, iluminadores de alta intensidad y unidades de control de cámara.

En la consola de operaciones, el cirujano ejecuta los movimientos mediante los controles masters (elementos de mando que reproducen los movimientos realizados en la operación). El cirujano manipula con los dedos los elementos de mando situados bajo la pantalla, hallándose sus muñecas en una posición natural para los ojos. Los movimientos del cirujano se traducen sin retardo en movimientos exactos a tiempo real en los instrumentos dentro del cuerpo del paciente.

Los brazos de instrumentos del robot los dirige el cirujano moviendo las muñecas, la mano y los dedos, tal y como se realiza en una operación convencional. Se dispone de un amplio espectro de instrumentos EndoWrist™ para el sistema. Dichos instrumentos endoscópicos reproducen la muñeca humana y disponen de siete grados de libertad de movimientos. Cada uno de estos instrumentos sirve para un paso determinado de la operación, como por ejemplo sujetar, coser o manipular tejidos.

En el carro junto a la mesa de operaciones se alojan los dos brazos del robot y el brazo del endoscopio, los cuales replican los movimientos del cirujano. Opcionalmente podrá instalarse un tercer brazo de robot, con el cual el cirujano podrá utilizar un instrumento endoscópico adicional y hacer uso de más opciones operativas. Los instrumentos laparoscópicos tienen su vértice de giro justo junto a las incisiones de operación, de forma que ya no es necesario usar la pared abdominal del paciente como punto de apoyo. Ello minimiza las lesiones en tejidos y nervios. Los ayudantes de quirófano instalan el instrumental correcto, preparan la introducción de las sondas al paciente y vigilan los instrumentos y los brazos laparoscópicos utilizados durante la operación.

Selección de motores
Para realizar operaciones con ayuda de instrumental robotizado que se introduce por incisiones de entre 8 y 10 mm en el cuerpo del paciente es especialmente importante disponer de un sistema de control de movimiento de alta precisión. Los motores DC o también llamados motores de corriente continua desarrollados y fabricados por maxon son el corazón de cada sistema da Vinci S HD.

Mike Prindiville, Director de Tecnología de Producción de Intuitive Surgical, nos explica: “Si bien es cierto que en el mercado se ofrecen diversas opciones, ha sido maxon quien ha satisfecho consecuente y fiablemente todos nuestros requisitos de calidad y prestaciones, siendo por tanto partícipe en el éxito de nuestro producto.” Los motores maxon proporcionan señales de entrada y de salida para el sistema da Vinci S HD. Mediante una serie de reguladores de feed-back, los motores y encoders reciben señales de entrada procedentes del cirujano. La electrónica de la consola del sistema las traduce a tiempo real y las convierte en señales de salida para los motores de los manipuladores. Mediante la electrónica de la consola se logra que los manipuladores ejerzan una resistencia perceptible contra las manos del cirujano.

Los ingenieros de Intuitive Surgical han incorporado más de 30 motores maxon, con motores RE 25, unos con y otros sin encoder, así como motores RE 13 dotados de reductora de planetaria de la serie GP 13 y encoder magnético de 13 mm de diámetro. También hay motores RE 35. Los motores maxon tienen rotores sin hierro o coreless e imanes de Neodimio. Carecen por diseño de un par de detención magnético o rizo de par, lo cual es una gran ventaja frente a los motores de diseño tradicional, especialmente a bajas velocidades de giro. Estos motores ofrecen además un alto grado de concentración de potencia y estabilidad de marcha – requisitos elementales exigidos por Intuitive Surgical.

Los motores de la consola de operaciones se denominan “masters” por su doble función. Los motores de la parte “slave” de los manipuladores presentan la misma precisión.

Conclusión
El sistema da Vinci S HD es la única tecnología del mercado que ofrece al cirujano un control intuitivo del instrumental de operación, plena libertad de movimiento, tratamiento no agresivo del tejido y visualización 3D como en el método de operación a cuerpo abierto. Al mismo tiempo permite al cirujano operar de forma mínimamente invasiva a través de pequeñas incisiones. El desarrollo de tales sistemas ha sido posible sólo tras la aparición de la tecnología más actual en motores y otros componentes.

El sistema para operaciones da Vinci S HD se basa en la plataforma tecnológica de operaciones asistidas por robot desarrollada en el instituto SRI (antes Stanford Research Institute). Para seguir desarrollando el sistema da Vinci S HD, la empresa Intuitive Surgical trabajó más tarde en estrecha colaboración con IBM, Massachusetts Institute of Technology y Heartport Inc. El ente estadounidense de regulación de medicamentos FDA (Food and Drug Administration) homologó el sistema para intervenciones quirúrgicas abdominales, como es el caso de la vesícula biliar o el colon, para la cirugía torácica (excepto operaciones del corazón) y para operaciones de próstata. En Europa el sistema da Vinci S HD se usa ya para realizar operaciones de by-pass en el corazón.

“Cada día confiamos en más de 10 000 motores maxon para ofrecer seguridad a pacientes, cirujanos y clínicas de todo el mundo. Los motores maxon se distinguen siempre por su excelente equilibrio en materia de alta fiabilidad, bajo rozamiento y larga vida útil. Cada sistema da Vinci se somete a estrictos controles de calidad, con los cuales se comprueban características como rozamiento, holgura, cumplimiento de perfiles de conformidad y el feed-back de los distintos sensores”, apunta Mike Prindiville, Director de Tecnología de Producción de Intuitive Surgical.

 © maxon motor ag