Víctor Fernando Muñoz Martínez

Planning Automatic Surgical Tasks for a Robot Assistant

One of the main goals of surgical robotics has always relied on developing a robotized platform to allow the surgeon make an intervention alone, which is also known as the co-worker concept. These robotic systems have evolved over the last years depending on their tasks and interfaces with the surgeon. This evolution led to the teleoperated systems, which have the main drawbacks of a high complexity and economic costs. Many researchers have focused their efforts in minimizing these problems by automating certain actuations on the surgical environment. In this way, this chapter focuses on the design and implementation of a robotic surgical motion controller, which has been designed for performing autonomous tasks to assist the surgeon with an additional instrument. For this purpose, a hierarchical architecture has been implemented which includes an auto-guide velocity planner connected to a force controller. The first one, a trajectory planner based on a behavior approach, is devoted to find a collision-free trajectory of the surgical instrument tip held by the robot, with the final aim of reaching a target location inside of the abdominal cavity. However, the surgical tasks may also require pressing the tissue or stretching the thread for needle suturing. In this way, the force controller grants the exertion of these required forces. The performance of both, the trajectory planner and the force controller, have been tested by means of in vitro trials.

Aspectos esenciales de los sistemas robóticos urológicos

OBJETIVOS Desde la antiguedad los adelantos en medicina se deben en gran parte a las herramientas utilizadas. Para la cirugia convencional se necesita un instrumental, igual ocurre con la reseccion transuretral que precisa de un resector, que fue un instrumento muy avanzado para la epoca en la que se creo. Lo mismo sucede con la ureterorrenoscopia o la nefroscopia. La litotricia extracorporea surgio gracias a la estrecha colaboracion entre ingenieros y urologos, lo que supuso una autentica revolucion en la medicina. La laparoscopia ha dado lugar a una conmocion si cabe mayor, ya que gran parte de nuestra cirugia ha habido que adaptarla a esta nueva tecnica. METODOS Los grandes avances tecnologicos habidos a principios del siglo XX hicieron pensar que a finales de siglo estos sistemas serian capaces de imitar a la inteligencia humana, pero al intentar fabricar una mente racional se llego a la conclusion de que conseguir que estos instrumentos tomaran decisiones suponia un desafio monumental inviable hoy en dia. Por ello, ya dentro de la Urologia, el intento de crear un robot autonomo para la reseccion transuretral fracaso, porque la complejidad de un procedimiento quirurgico requiere un estricto y riguroso control por parte del cirujano. Ello dio lugar a los sistemas maestro-esclavo, como el disenado por nosotros en 1998 para la reseccion transuretral, que son simples herramientas, infinitamente mas seguras que el robot independiente, que facilitan el trabajo del cirujano pero que no lo sustituyen. RESULTADOS Y CONCLUSIONES: La reiterada polemica de que si los robots van a sustituir al cirujano no tiene sentido, porque de momento son tan solo simples instrumentos. Los manipuladores existentes hoy en dia, al carecer de sensibilidad tactil, tienen una larga curva de aprendizaje. Todo ello hace que por ahora no pocos autores de prestigio desaconsejen su uso. Sin embargo nosotros estamos convencidos de que, antes de que lo imaginemos, lo queramos o no, los robots en cirugia seran instrumentos obligados e imprescindibles y de que su uso se habra generalizado.