Qu es la robtica?

La robtica es un rea interdisciplinaria, bastante divertida, que tiene un montn de posibilidades. Bsicamente, es el desarrollo de entes que poseen cierta autonoma. Hay distintos grados, depende de la inteligencia que se le va dando a cada uno de esos entes; puede ser desde un brazo robot, que originalmente era la robtica y al que actualmente encontramos, por ejemplo, en empresas automotrices, hasta los humanoides.

Historia de la Robtica

Por siglos, el ser humano ha construido mquinas que imitan partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecnicos a las estatuas de sus dioses; los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidrulicos, los cuales eran utilizados para fascinar a los adoradores de los templos.

El inicio de la robtica actual puede fijarse en la industria textil del siglo XVIII, cuando Joseph Jacquard inventa en 1801 una mquina textil programable mediante tarjetas perforadas. Luego, la Revolucin Industrial impuls el desarrollo de estos agentes mecnicos. Adems de esto, durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muecos mecnicos muy ingeniosos que tenan algunas caractersticas de robots. Jacques de Vauncansos construy varios msicos de tamao humano a mediados del siglo XVIII. En 1805, Henri Maillardert construy una mueca mecnica que era capaz de hacer dibujos.

La palabra robot se utiliz por primera vez en 1920 en una obra llamada "Los Robots Universales de Rossum", escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. Su trama trataba sobre un hombre que fabric un robot y luego este ltimo mata al hombre.

La palabra checa 'Robota' significa servidumbre o trabajado forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirti en el trmino robot.Luego, Isaac Asimov comenz en 1939 a contribuir con varias relaciones referidas a robots y a l se le atribuye el acuamiento del trmino Robtica y con el surgen las denominadas "Tres Leyes de Robtica" que son las siguientes:

1. Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inaccin, que un ser humano sufra daos.

2. Un robot debe de obedecer las rdenes dadas por los seres humanos, salvo que estn en conflictos con la primera ley.

3. Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que est en conflicto con las dos primeras leyes.

Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la dcada de los 50's. La investigacin en inteligencia artificial desarroll maneras de emular el procesamiento de informacin humana con computadoras electrnicas e invent una variedad de mecanismos para probar sus teoras. Las primeras patentes aparecieron en 1946 con los muy primitivos robots para traslado de maquinaria de Devol. Tambin en ese ao aparecen las primeras computadoras.

En 1954, Devol disea el primer robot programable.

En 1960 se introdujo el primer robot "Unimate'', basada en la transferencia de artculos.

En 1961 Un robot Unimate se instal en la Ford Motors Company para atender una mquina de fundicin de troquel.

En 1966 Trallfa, una firma noruega, construy e instal un robot de pintura por pulverizacin.

En 1971 El "Standford Arm'', un pequeo brazo de robot de accionamiento elctrico, se desarroll en la Standford University.

En 1978 Se introdujo el robot PUMA para tareas de montaje por Unimation, basndose en diseos obtenidos en un estudio de la General Motors.

Actualmente, el concepto de robtica ha evolucionado hacia los sistemas mviles autnomos, que son aquellos que son capaces de desenvolverse por s mismos en entornos desconocidos y parcialmente cambiantes sin necesidad de supervisin. En los setenta, la NASA inicio un programa de cooperacin con el Jet Propulsin Laboratory para desarrollar plataformas capaces de explorar terrenos hostiles. En la actualidad, la robtica se debate entre modelos sumamente ambiciosos, como es el caso del IT, diseado para expresar emociones, el COG, tambin conocido como el robot de cuatro sentidos, el famoso SOUJOURNER o el LUNAR ROVER, vehculo de turismo con control remotos, y otros mucho ms especficos como el CYPHER, un helicptero robot de uso militar, el guardia de trfico japons ANZEN TARO o los robots mascotas de Sony. En general la historia de la robtica la podemos clasificar en cinco generaciones, las dos primeras ya alcanzadas en los ochenta, incluan la gestin de tareas repetitivas con autonoma muy limitada. La tercera generacin incluira visin artificial, en lo cual se ha avanzado mucho en los ochenta y noventas. La cuarta incluye movilidad avanzada en exteriores e interiores y la quinta entrara en el dominio de la inteligencia artificial en lo cual se est trabajando actualmente.

Cules son los usos de la robtica?

Hasta ahora, bsicamente, se pensaba que la robtica poda aplicarse en la construccin de prtesis para personas discapacitadas que no pueden caminar. Desde ASIMO, el robot humanoide de la empresa Honda, desarrollado en el ao 2000, la idea es que el robot mismo ayude a la persona. Que el robot le diga Tome un medicamento, que el robot le lleve cosas, y en esa idea estn trabajando los japoneses. Ellos tienen una gran cantidad de gente de edad avanzada, mayor de 100 aos, y la idea es que ayuden a ese tipo de personas.

Entonces, actualmente estn los robots industriales, como los brazos robot para fabricar autos, y los que tienen otros usos, como por ejemplo la aspiradora robot, que va por la casa limpiando y reconoce los objetos, no se choca, uno la deja y puede programarla para determinada hora, para determinadas habitaciones. Posee sensores que captan si hay una escalera, una pared o determinados obstculos, y los evita. O tenemos el Da Vinci para hacer ciruga, que representa una evolucin en lo que es laparoscopia. En lugar de abrir, mirar al paciente, sacar rganos y coserlo, permite hacer pequeas incisiones en el abdomen.

Al paciente le queda una cicatriz ms chica, tiene menos tiempo en el hospital, menos posibilidad de infecciones, y el mdico est sentado en una consola y dirige la operacin como si fuera con un joystick. Los ltimos cuentan con cuatro brazos, tres son las pinzas para cortar o suturar y el otro es la cmara, que generalmente entra al nivel del ombligo y ah el mdico puede elegir ver en 2D o en 3D.

Ciruga Robtica

La ciruga robtica o ciruga robotizada comprende la realizacin de ciruga utilizando robots. Es una tcnica con la cual se pueden realizar procedimientos quirrgicos con la ms avanzada tecnologa disponible hoy en da. El uso de esta tecnologa le permite al cirujano realizar el procedimiento de una forma ms precisa. Tres avances principales han sido, la ciruga a control remoto, la ciruga invasiva mnima, y la ciruga sin intervencin humana. Entre las ventajas de la ciruga robotizada se encuentran su precisin, su miniaturizacin, incisiones menores, prdidas sanguneas reducidas, reduccin dolor, y tiempo de recuperacin menor. Otras ventajas son la articulacin por encima de la manipulacin normal e incremento ergonmico.

El control por realimentacin, el desarrollo de herramientas especializadas y la divisin del trabajo en tareas ms pequeas que pudieran realizar obreros o mquinas fueron ingredientes esenciales en la automatizacin de las fbricas en el siglo XVIII. A medida que mejoraba la tecnologa se desarrollaron mquinas especializadas para tareas como poner tapones a las botellas o verter caucho lquido en moldes para neumticos. Sin embargo, ninguna de estas mquinas tena la versatilidad del brazo humano, y no poda alcanzar objetos alejados y colocarlos en la posicin deseada.

El desarrollo del brazo artificial multi-articulado, o manipulador, llev al moderno robot. El inventor estadounidense George Devol desarroll en 1954 un brazo primitivo que se poda programar para realizar tareas especficas. En 1975, el ingeniero mecnico estadounidense Victor Scheinman, cuando estudiaba la carrera en la Universidad de Stanford, en California, desarroll un manipulador polivalente realmente flexible conocido como Brazo Manipulador Universal Programable (PUMA).

El primer robot cirujano del mundo fue "Arthrobot", desarrollado y utilizado por primera vez en Vancouver, Canad en 1983. El robot fue desarrollado por un equipo liderado por el Dr. James McEwen y Geof Auchinlek, trabajando en colaboracin con el cirujano ortopdico Dr. Brian Day. La National Geographic produjo una pelcula sobre robtica que mostraba al Arthrobot. En otros proyectos afines de esa poca se desarrollaron otros robots mdicos, incluido un brazo robtico que llev adelante una ciruga de ojo, y otro que se desempeaba como asistente de operaciones, y le alcanzaba al cirujano los instrumentos de acuerdo a comandos de voz.

En 1985, el robot PUMA 560 fue utilizado para insertar una aguja en una biopsia cerebral utilizando como gua un tomgrafo computarizado. El PUMA era capaz de mover un objeto y colocarlo en cualquier orientacin en un lugar deseado que estuviera a su alcance. El concepto bsico multi-articulado del PUMA es la base de la mayora de los robots actuales:

En 1988, el PROBOT, desarrollado en el Imperial College London, fue utilizado para una ciruga prosttica.

El ROBODOC, de Integral Surgical Systems, fue presentado en 1992 para tornear una pieza metlica para el fmur en un reemplazo de cadera.

Otros desarrollos de sistemas robticos fueron llevados a cabo por Intuitive Surgical que dise el Sistema Quirrgico Da Vinci y Computer Motion con el AESOP y el ZEUS robotic surgical system.

Ventajas

Mejor visin: La imagen del robot es ms ntida.

Visin en tercera dimensin: El uso del robot le permite al cirujano ver en tercera dimensin en vez de en segunda dimensin

Mayor precisin: El robot elimina el temblor natural y da la capacidad de miniaturizar los movimientos del cirujano.

Mayor rango de movimientos: Facilita las tcnicas quirrgicas avanzadas como el suturar.

Acceso a lugares difciles: Algunos sitios del cuerpo, como la pelvis, son de difcil acceso por ciruga abierta o laparoscopia.

Desventajas

Costo: Actualmente es el mayor impedimento para su uso ms frecuente, salvo que se utilice robtica de cdigo abierto. Por otro lado, el uso de esta tecnologa no siempre es cubierta por los seguros de gastos mdicos menos avanzados.

Seleccin de casos: No todos los casos son apropiados para el uso del robot, y en ocasiones la ciruga pudiera hacerse ms compleja.

Avances de la Ciruga Robtica

Un nuevo modelo de robot promete revolucionar el campo mdico. Se trata de una cpsula inteligente que se introduce en el cuerpo humano y que es capaz de recorrer su interior informando de su descubrimiento. Dirigido desde fuera por un mdico, puede detenerse, avanzar ms de prisa o despacio por el esfago y otros rganos internos, a voluntad del especialista. El micro robot es una clula endoscpica activa inteligente de 20mm de largo por 10 de ancho que se introduce en el cuerpo humano mediante ingestin (se toma como una pastilla de medicamento). Utiliza sus patas plegables para moverse de una forma completamente autnoma, desde el esfago hasta el recto. La capsula inventada por Paolo Daro, y ms particularmente, las nuevas generaciones de micro robots que puedan introducirse en el cuerpo y reparar lesiones internas revolucionan todo lo que se ha avanzado hasta ahora en la alianza entre medicina y robtica, abriendo una nueva etapa entre en la historia de la ciruga.

Sistema Quirrgico Da Vinci

El Sistema Quirrgico Da Vinci es un Equipo de ciruga robtica desarrollado por la empresa norteamericana Intuitive Surgical y aprobado, en el ao 2000, por la Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos.

El Sistema da Vinci que se utiliza para mltiples procedimientos quirrgicos, especialmente en prostatectomas, est controlado por un cirujano que opera desde una consola y se dise para facilitar la ciruga compleja empleando un enfoque mnimamente invasivo. Este factor permite superar las limitaciones propias de la ciruga abierta y laparoscpica, potenciando en trminos de visin, precisin y control las habilidades del cirujano. El robot da Vinci no es autnomo; requiere en todos los casos la intervencin y toma de decisiones de un profesional que acte como operador humano para todas las acciones.

El robot quirrgico Da Vinci se compone de una consola ergonmica desde la que el cirujano opera sentado y que, normalmente, se encuentra en el mismo quirfano. Al lado del paciente se sita la torre de visin formada por controladores, vdeo, audio y proceso de imagen y el carro quirrgico que incorpora tres o cuatro brazos robticos interactivos controlados desde la consola, en el extremo de los cuales se encuentran acopladas las distintas herramientas que el mdico necesita para operar, tales como bisturs, tijeras, unipolar, etc.

El robot da Vinci permite optimizar el rango de accin de la mano humana, reduciendo el posible temblor y perfeccionando todos los movimientos del cirujano. De esta manera, se minimizan las posibilidades de error en relacin a otros sistemas quirrgicos como la laparoscopia, procedimiento en el que el cirujano debe operar de pie con una visin del rea anatmica en la que interviene en 2D. En contraposicin, el da Vinci ofrece una visin tridimensional de la zona intervenida. Por otro lado, en la laparoscopia, el mdico depende de un ayudante para posicionar la cmara correctamente, mientras que en el da Vinci, el cirujano gestiona la cmara de forma totalmente autnoma. Tambin es importante subrayar que el instrumental de la laparoscopia ofrece unos ndices de versatilidad limitados mientras que los instrumentos del da Vinci pueden operar de igual forma a cmo lo hara una mueca humana, lo que permite realizar movimientos altamente precisos en espacios muy reducidos.

Otro valor aadido de gran relevancia que ofrece el robot da Vinci al profesional es la posibilidad de poder contar con una visin superior en 3D, alineada entre la zona anatmica afectada y el instrumental, una posicin nica desde la que se puede trabajar de forma cmoda, intuitiva y precisa.

Los robots da Vinci operan en centros hospitalarios pblicos y privados de todo el mundo, con un estimado de 300.000 cirugas realizadas en 2013, con mayor frecuencia para las histerectomas y la absorcin de la prstata. En febrero de 2014 se encuentran operativas en el mundo casi 3.000 unidades, la mayora de ellas (2.082) en los Estados Unidos.

Procedimientos

El sistema quirrgico Da Vinci fue autorizada por la FDA para Ciruga General Laparoscpica en el ao 2000. El "Sistema Quirrgico Da Vinci" es ms comnmente utilizado para las prostatectomas, reparacin de vlvulas cardacas, y procedimientos quirrgicos ginecolgicos.

La Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los EE.UU. ha autorizado la ciruga para adultos y peditricos en el uso de procedimientos quirrgicos urolgicos, en general los procedimientos quirrgicos laparoscpicos, los procedimientos de ciruga laparoscpica ginecolgica, procedimientos quirrgicos toracoscpicos no-cardiovasculares y procedimientos cardacos toracoscpicamente asistidos.

El sistema Da Vinci tambin puede ser empleado con mediastinotoma complementaria para realizar la anastomosis coronaria durante la revascularizacin cardiaca.

El sistema Da Vinci est aceptado por la FDA para mltiples procedimientos quirrgicos, entre los que destacan:

Prostatectoma radical por cncer de prstata.

Carcinoma de endometrio.

Cncer de crvix.

Cncer colo-rectal.

Reparacin valvular mitral.

By-pass coronario.

Ciruga de la obesidad mrbida, entre muchos otros procedimientos.

Valores aadidos para el paciente

El principal valor aadido del robot da Vinci en prostatectomas respecto a la ciruga abierta es una reduccin importante, tras la intervencin quirrgica, de los periodos necesarios para que la persona intervenida recupere la continencia urinaria y la potencia sexual, factores que influyen de forma muy sustancial en la mejora de la calidad de vida del paciente. Adems, el uso del da Vinci ofrece al paciente todos los beneficios potenciales de un procedimiento mnimamente invasivo, incluyendo menos dolor, una menor prdida de sangre, una estancia hospitalaria ms corta y una recuperacin ms rpida.

Para el paciente, los beneficios pueden ser, entre otros:

Mucho menos dolor y riesgo de infeccin

Menos prdida de sangre

Menor riesgo de complicaciones en la intervencin

Cicatrices ms pequeas

Menor tiempo de recuperacin.

Menos das de estancia en el hospital

Mejores resultados clnicos.

Conclusin

La robtica ha intervenido en muchas ciencias ltimamente, dndoles varios beneficios y alternativas; esto ha permitido que los seres humanos tengamos muchas ms soluciones a problemas que se encuentra a diario. La robtica ha dado un giro muy positivo en el campo mdico; ya que como hemos podido ver, tenemos una serie de ventajas como velocidad, exactitud, precisin y ms que todo un trabajo ms eficiente para mejorar nuestra salud y nuestras alteraciones en ella. Con sta tecnologa se ha conseguido adems llegar a sitios de nuestra anatoma que hasta antes de dicha ciencia resultaba muy difcil acceder, dando a los especialistas un mayor grado de xito en su trabajo; y dando al paciente mayor confianza para realizarse cualquier tipo de intervencin, as sea muy compleja o muy riesgosa.

Introduccin

Desde la antigedad el hombre ha buscado los medios para mejorar las dolencias, los sntomas, los problemas que se presentan al adquirir una perturbacin en el organismo; as como tambin las muertes que se producan a raz de estas anormalidades en la salud humana. Pero en 1975 el ingeniero estadounidense cre un primer brazo robot capaz de realizar movimientos y tareas semejantes a la de un brazo humano que se transform en la base de todos los proyectos actuales. Ahora en la medicina empezamos a tener asistencia robtica desde 1994, pero en 1997 recin se intervienen los primeros pacientes con esta ayuda tecnolgica; en 1998 por otro lado empiezan proyectos ms grandes, como el proyecto DA VINCI, en 2001 se trabaja en el proyecto ZEUS. Hoy en da se han realizado cerca de 600.000 intervenciones con ayuda robtica.

Referencias Bibliogrficas

Romero Costas, Matas. (2012). Robtica: Entra al mundo de la inteligencia artificial. Buenos Aires: Argentina.

La Nacin. (2014). As opera Da Vinci, el robot cirujano de cuatro brazos e infinitos movimientos [Peridico en lnea], Disponible: http://www.lanacion.com.ar/1700458-asi-opera-el-robot-cirujano-da-vinci

Anexos

Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educacin Universitaria

Instituto Universitario de Tecnologa Industrial

Rodolfo Loero Arismendi

IUTIRLA

Ctedra: Nuevas Tcnicas y Medidas Audiovisuales

Ciencias Audiovisuales y Fotografa

DA VINCI EL ROBOT CIRUJANO.

Profesora: Jacqueline Ramia Alumno:

Andrade Ruth C.I 17.514.018

Parra Richard C.I 23.709.412

Sosa Geoconda C.I 12.864.138

Caracas, Junio de 2015.