La robótica es una tecnología madura que se está utilizando en los hospitales de todo el mundo desde hace décadas. Inicialmente desarrollada como una herramienta industrial, la robótica ha ido ganando gradualmente espacio en los hospitales. Hoy ya podemos ver robots en los laboratorios, en los quirófanos y en farmacia. Encontramos robots móviles autónomos en transporte y distribución de material, también exoesqueletos para rehabilitación, y en muchos otros lugares del hospital.
Su uso proporciona beneficios a los profesionales sanitarios y a los pacientes, fundamentalmente en términos de eficiencia y en la reducción de errores inherentes a las limitaciones del ser humano. Con la pandemia del Covid-19 se ha visto que la utilización de los robots puede también ayudar a prevenir, contener y atenuar enfermedades. Si analizamos el motivo por el que no hay una mayor difusión de esta tecnología encontramos que las principales barreras para la utilización de la robótica son los altos costes de instalación y mantenimiento, los aspectos regulatorios, éticos y legales en cada uno de los países y también la necesidad de una formación específica del personal que lo utiliza.
El desarrollo de las nuevas tecnologías como la inteligencia artificial, la visión 3D, cámaras microscópicas, o nuevos tipos de sensores, como los hápticos, está logrando que estos robots sean cada vez más eficientes y precisos y que puedan realizar nuevas tareas en el entorno hospitalario. Además, se está reduciendo su tamaño y se están diseñando para que puedan interactuar con las personas, lo que está permitiendo desarrollar robots de telemedicina que toman datos a los pacientes sin intervención del personal sanitario.
El gran reto de la robótica actual es el desarrollo de robots que tengan más inteligencia y un nivel mayor de autonomía. El mercado de los sistemas robóticos médicos está en clara expansión y actualmente está dominado por Estados Unidos. Se estima un mercado global de los sistemas robóticos médicos de 34.910 M€ en 2028, con un crecimiento de un 17,3% del CAGR de 2021 a 2028, y donde el mayor crecimiento se observa en los robots quirúrgicos para cirugía cardiaca y ortopédica (datos de la consultora Data Bridge).
Los robots en la farmacia de los hospitales
Si buscamos robots en un hospital, la farmacia es una de las áreas donde los robots tienen un mayor campo de aplicación, y ello debido a las características de las tareas que desarrollan de almacenamiento y dispensación. Igual que en otros sectores como la logística o el comercio electrónico, los robots optimizan las tareas de almacenamiento, búsqueda y dispensación de los medicamentos en compartimientos seguros para su posterior distribución, con algoritmos que optimizan el espacio, reducen los tiempos de búsqueda y los posibles errores. Pero no es su único uso en farmacia. Hay también robots capaces de preparar medicación, llamados I.V. Robots, que mezclan componentes y llenan las jeringuillas con precisión y seguridad. Esto reduce los errores y la posible contaminación, y es especialmente significativo para trabajar con algunos tipos de medicamentos como los de quimioterapia o los sensibles a la luz.
Y también se están utilizando robots móviles autónomos, conocidos como AMR, para distribuir los medicamentos a las plantas del hospital u otros servicios que los requieran, como las salas de quimio-radioterapia, ya que la entrega de este tipo de preparados requiere un manejo especial. Con este fin, los AMR pueden estar equipados con numerosos componentes de seguridad, escáneres láser 3D LIDAR, cámaras 3D y sistemas de localización y mapeo tridimensional 360º, que les permiten evitar los obstáculos deteniéndose o reelaborando una ruta alternativa. Una vez configurados, pueden recorrer la ruta requerida entre diferentes plantas del hospital. Y, a diferencia de los AGV (vehículos autónomos guiados), no se tiene que hacer ninguna instalación especial de cables y sensores ni realizar ninguna reforma estructural en el edificio para utilizar los AMR. La utilización de este tipo de robots evita que el personal tenga que dedicar su tiempo a la distribución de la medicación y además ayuda a eliminar errores.
Implantación en quirofanos
Otra de las áreas donde la robótica ha tenido un gran impacto en los hospitales es en los quirófanos. La cirugía robótica ofrece muchos beneficios frente a la cirugía tradicional y la laparoscópica. Es una cirugía menos invasiva, aumenta la precisión en las operaciones y permite algunos tipos de suturas muy difíciles de realizar de otro modo. Evita algunas limitaciones de las personas (cansancio, temblor, etc.), disminuye los tiempos de la cirugía reduciendo listas de espera y tiene muchos beneficios para el paciente como cicatrices mínimas, menor dolor postoperatorio y por tanto, la necesidad de menos medicación, menor tiempo de recuperación y menos días de estancia hospitalaria, entre otros.
El robot Da Vinci fue pionero a comienzos del año 2000 y sigue siendo dominante en el mercado con más de 5.600 robots instalados a mediados de 2020. Este sistema apareció en 1990 y fue aprobado por la FDA en el año 2000 para operaciones de cirugía de complejidad media pero en la actualidad ya se utiliza en muchos tipos de cirugía incluidos trasplantes. En los últimos años muchas empresas de diferentes países han desarrollado robots quirúrgicos que se están instalando por todo el mundo. Se utilizan principalmente en cirugía ortopédica, cardiovascular y neurocirugía.
En cirugía robótica para ortopedia se opera principalmente la rodilla, con sustitución parcial o total de la misma. En esta línea, el sistema Mako, de una empresa americana, es el producto dominante en la actualidad, con instalaciones en más de 28 países. Los nuevos desarrollos de sistemas de cirugía robótica van en la línea de incorporar una visión 3D inmersiva, aumentar el número de brazos robóticos, permitir más de una consola simultáneamente, integrar inteligencia artificial y posibilidad de utilizarse para más especialidades médicas.
Robótica en transporte y asistencial
Además del ya mencionado en farmacia, el uso de los robots móviles autónomos (AMR) en los hospitales está creciendo rápidamente. Son rápidos y seguros para tareas de reparto y transporte en las instalaciones sanitarias como recogida y entrega de residuos desde las salas hasta el punto de recogida; recogida de muestras de sangre y entrega al laboratorio de análisis; recogida y entrega de ropa de lavandería; entrega de correo; así como asistencia a las enfermeras en la administración de terapias y al personal en la distribución de comidas. Incluso en los quirófanos, los AMR pueden realizar tareas de gran utilidad, garantizando el suministro continuo de instrumentos quirúrgicos estériles y llevando a la sala de esterilización los que deben ser esterilizados.
Otra línea de robots utilizados en los hospitales son los denominados robots asistenciales. Este tipo de robots tiene muchas aplicaciones. Permite la exploración de pacientes de forma remota, su utilización como asistentes y como compañía para los pacientes ayudando a reducir la sensación de soledad. El MIT y una compañía americana han diseñado un perro robot con sensores y un iPad, que se ha probado en un hospital de Boston para explorar a los pacientes. Ninja es un robot que, en esta misma línea, se está utilizando en hospitales de Tailandia; y Robear es un robot japonés para ofrecer asistencia en hospitales o centros sanitarios a personas de edad avanzada. Asimismo, hay robots cuyo objetivo es contribuir al bienestar de los más pequeños que están hospitalizados. Pueden cantar, bailar, contar historias y ofrecer diferentes juegos para que la permanencia en el hospital sea lo más llevadera posible. Medi ha sido probado en el hospital infantil de Alberta y ha demostrado reducir el temor de los niños cuando les pinchan para extraer sangre o vacunarse, contando historias o jugando con ellos. También se ha demostrado su utilidad en las tareas de desinfección de entornos y superficies, de una manera segura y rápida, combinando la tecnología de robots móviles con lámparas UV.
Aplicaciones en rehabilitación
En rehabilitación, los robots se utilizaron inicialmente para ayudar a pacientes en caso de discapacidades motoras. Son los conocidos como exoesqueletos robóticos. Ekso es un exoesqueleto que ayuda a moverse a las personas con discapacidad en las piernas. Se está utilizando en 14 centros de rehabilitación por todo el mundo. Por su parte, HAL es un robot para asistir a personas con movilidad reducida. Tiene dos sistemas de control: uno recoge los impulsos neuronales del cerebro y el segundo aplica algoritmos de IA.
En España, ya hay desarrollado un exoesqueleto para personas sin movilidad en las piernas. De bajo peso, unos sensores detectan mediante algoritmos las ordenes cerebrales y activan los motores. Se espera que esté disponible en los hospitales en 2022. Hank y Belk son dos exoesqueletos fabricados con marcado CE para rehabilitación. Actualmente, el uso de los robots en rehabilitación se ha extendido a más áreas, pudiéndose aplicar por ejemplo en casos de perdidas sensitivas. Existen más tipos distintos de robots como los robots para la realización de pruebas masivas de PCR, o en las estaciones de tinción y montaje de anatomía patológica, que utiliza brazos robóticos para mover las cestas de tinción.
El futuro de la robótica en los hospitales
La innovación en la robótica no se detiene. Los avances tecnológicos hacen que la cirugía robótica evolucione al ritmo de la Inteligencia Artificial (IA) y el Big Data, cuyos avances ya se están implementando en el sector sanitario, En breve saldrán al mercado nuevas plataformas muy potentes de robots quirúrgicos con más brazos y más mejoras. En el futuro, los robots equipados con inteligencia artificial podrían asumir tareas básicas de atención médica. Así, un equipo de investigación de la Universidad Simon Fraser (British Columbia, Canada) ha desarrollado dos robots para medir las señales fisiológicas humanas. El brazo robótico, creado con las estructuras de origami impresas en 3D, contiene electrodos biomédicos en la punta de cada dedo. Cuando la mano toca a una persona detecta señales fisiológicas.
Otro equipo de investigadores de cuatro universidades europeas ha comenzado a trabajar en el desarrollo de un nuevo robot quirúrgico capaz de oír, de tener tacto e incluso olfato. Este proyecto de investigación llamado FAROS anuncia un punto de inflexión en la robótica al añadir sensores auditivos y hápticos. Por su parte, científicos europeos están desarrollando una piel artificial que permitirá construir robots que detecten texturas, etc.
En rehabilitación se está trabajando en el desarrollo de prótesis fabricadas con materiales blandos, soft robotics, que proporcionan más flexibilidad y adaptabilidad que los fabricados con materiales rígidos. Otra línea de investigación es el desarrollo de microrobots. ViRob es un robot desarrollado por el Instituto Tecnológico de Israel, diseñado para llegar a lugares del interior del cuerpo humano a donde no se llegaría con los instrumentos médicos habituales. Se trata de un robot médico de solo 14 milímetros. En la misma línea, el Instituto Max Planck ha desarrollado un millirobot que es capaz de nadar por el flujo sanguíneo. Lleva nanoparticulas magnéticas en su estructura lo que permite guiarle con un campo magnético externo. Y en Estados Unidos y China se está investigando en el desarrollo de nano robots de ADN programados para llevar cargas útiles.
Otra línea de trabajo, que se está realizando en el Instituto de Bioingenieria de Cataluña, es el desarrollo de biobots, robots con parte de anatomía artificial y otra compuesta por células, con capacidad para autoentrenarse, nadar y moverse. También está surgiendo un prometedor mercado de servicios relacionados con la robótica apoyada en la nube, especialmente para la robótica móvil. Este tipo de máquinas, más independientes e inteligentes, generan grandes cantidades de datos que deben ser recogidos, analizados, protegidos y utilizados. La próxima generación de implementaciones de robots será cada vez más móvil, consumirá grandes cantidades de datos para operar de forma autónoma, y necesitarán una gestión eficaz mediante mediciones en tiempo real del rendimiento, el estado y la operatividad. Y quizás veamos, en un futuro próximo, desarrollarse la inteligencia de enjambre en la robótica, comunicándose entre sí miles de robots para colaborar y hacer tareas complejas, igual que hacen las abejas en el campo, y que las convierte en una de las grandes potencias de la naturaleza.
