Cirugía Robótica para el Tratamiento de Cálculos Renales

La litiasis es una condición médica consistente en la formación de cálculos en el aparato urinario. Esta enfermedad tiene una incidencia elevada: solo en EEUU se calcula que un 11% de los hombres y un 5,6% de las mujeres se vean afectadas por la aparición de un cálculo antes de cumplir los 70 años, lo que corresponde a un porcentaje que fluctúa entre el 5 y el 15% de la población total. En España, la litiasis urinaria tiene una tasa de morbilidad de 87 personas por cada 100.000 habitantes.

Uno de los tratamientos más efectivos y habituales consiste en la denominada litotricia por ureterorrenoscopia (URS). La URS es una técnica quirúrgica poco invasiva para la fragmentación de los cálculos formados en los uréteres o riñones que se realiza con instrumentos flexibles introducidos a través de la vía urinaria hasta uno de los uréteres o riñones. A través de estos ureterorrenoscopios se introducen fibras láser que permiten pulverizar los cálculos, dilatar estenosis y tratar otros trastornos de la pelvis renal. La URS, sin embargo, presenta presenta serios problemas de ergonomía, ya que obliga a los cirujanos a permanecer de pie durante 3 o 4 horas sosteniendo el ureterorrenoscopio en alto y girando la cabeza para ver las imágenes endoscópicas y radiográficas. La ejecución de la cirugía implica considerables dolores musculares de muñeca, antebrazo, brazo y cuello que, en casos graves, pueden llegar a provocar tendinitis. Junto con lo anterior, la URS obliga a los cirujanos a trabajar cerca de las máquinas de rayos-X usadas para adquirir las imágenes intra-operatorias, con la consiguiente exposición a radiación ionizante. Además, la posibilidad de dañar los instrumentos es muy elevada, lo que obliga a frecuentes reposiciones de material que pueden ser onerosas para los hospitales.

El proyecto LITHOS propone el diseño y desarrollo de un nuevo sistema robótico tele-controlado para la URS. El sistema constará de un actuador específico para el manejo, accionamiento y control del endoscopio y láser, que se manejará desde una consola. De esta forma, se solucionarán los problemas de ergonomía para el cirujano, al disminuirse el esfuerzo físico. Se realizará además una integración con máquinas de rayos-X, permitiendo el control desde la consola de la adquisición y visualización de las radiografías. De esta manera, se garantiza la seguridad del personal clínico, alejándolo de las áreas de radiación. Finalmente, se dotará de inteligencia al sistema a través de la integración de algoritmos de procesamiento de imagen/vídeo que permitan (1) la navegación del endoscopio sobre la imagen de radiografía a partir de modelos 3D virtuales y localización mediante técnicas SLAM y/o sensores electromagnéticos; (2) el seguimiento de fragmentos y la estabilización del láser y (3) el control automático del láser.