El robot cirujano que cambiará la medicina: realiza una operación en la ISS controlado desde la Tierra

El pasado 30 de enero, un cohete Falcon 9 de SpaceX despegó desde Cabo Cañaveral, en Florida. Entre su carga útil viajaba una pequeña caja metálica del tamaño de un microondas, de aspecto discreto pero con el potencial de revolucionar la medicina tal y como la conocemos. Su destino era la Estación Espacial Internacional (ISS), donde su puesta en marcha ha coincidido con la presencia de los astronautas de la misión Ax-3, comandados por el español Michael López-Alegría.

Fue la astronauta e ingeniera de vuelo de la NASA Loral O'Hara quien se encargó de retirar la espuma de embalaje de la caja y comprobar sus conexiones. En el interior del receptáculo aguardaba spaceMIRA, un brazo robótico adaptado especialmente para llevar a cabo por primera vez una cirugía remota desde la Tierra. Sus operadores fueron seis médicos estadounidenses, reunidos en la sede de la empresa Virtual Incision en Lincoln (Nebraska), gracias al control de la misión desde el Centro de Operaciones de Carga Útil de la NASA en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales en Huntsville (Alabama).

Este experimento pionero abre un sinfín de posibilidades, y no sólo en las misiones espaciales, destinadas a ser cada vez más largas y lejanas. "El éxito de spaceMIRA en una estación espacial que orbita a más de 400 km sobre la Tierra indica lo útil que puede ser para los centros sanitarios en tierra", afirmó Shane Farritor, profesor de la Universidad de Nebraska-Lincoln, director del desarrollo de spaceMIRA y cofundador de Virtual Incision.

Robot quirúrgico en miniatura

Desde hace años, médicos de todo el mundo operan con frecuencia brazos robóticos de gran precisión, también de forma remota. Sin embargo, suelen ser equipos de grandes dimensiones, por lo que su uso es limitado y es difícil que accedan a él países o regiones con bajos recursos. Esa circunstancia también afecta a las misiones espaciales y a entornos de tamaño tan reducido como la ISS.

Por eso los responsables de Virtual Incision llevan dos décadas trabajando en reducir el tamaño de estos dispositivos y ampliar las posibilidades de utilizarlos de forma remota. Así nació la versión espacial de MIRA o "asistente robótico in vivo en miniatura". Este se compone de un cuerpo central del que surgen dos pequeños brazos flexibles terminados en sus respectivas pinzas metálicas, que giran 360 grados y sirven como los precisos dedos de este cirujano artificial.

Una astronauta de la ISS extrae la pequeña caja metálica en la que viajaba spaceMIRA NASA Omicrono

Del cuerpo, entre las dos extremidades, nace un sistema de grabación endoscópico: un cable con cámara y luz LED que transmite la operación hasta el centro de control. Está diseñado para que, a kilómetros de distancia, los especialistas en la materia realicen la cirugía con otra máquina. Una pantalla les permite ver el proceso en detalle, mientras los dos joysticks con botones son la extensión de las pinzas del robot, junto a pedales operados con los pies.

SpaceMIRA, la versión presente en la ISS, dispone de modos de operación quirúrgica preprogramados y a distancia, gracias a su brazo robótico de unos 76 cm de largo y con un peso inferior a 1 kg. Durante dos horas, los médicos pudieron probar algunas de sus funciones, como agarrar y cortar 10 bandas elásticas de distinto grosor que hacían las veces de tejidos humanos: las muestras más finas se parecían a la piel, mientras las más densas emulaban órganos como el hígado.

Un cirujano operando spaceMIRA desde la Tierra Virtual Incision / University of Nebraska-Lincoln Omicrono

A lo largo de las pruebas, los operadores realizaron hasta 20 cortes en la parte delantera y trasera de las bandas, aprovechando las posibilidades que ofrecían los dedos robóticos. También tuvieron que vigilar con mucho cuidado la precisión de los movimientos, ya que en cualquier desliz el brazo podía golpear la caja externa, romperse y repartir sus piezas por la estación espacial.

La principal diferencia con respecto a otras pruebas realizadas a distancia tenía que ver con la microgravedad y con el factor de latencia, que se cuantificó entre 0,5 y 0,75 segundos. Eso implicaba un retardo en cada gesto de los médicos, que debían compensarlo de diferentes maneras. Así comprobaron que los movimientos más grandes en la Tierra se tradujeron en movimientos más pequeños a bordo de la ISS.

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"Tienes que esperar un poco a que se produzca el movimiento, son movimientos definitivamente más lentos de lo que estás acostumbrado en el quirófano", aseguró Michael Jobst, cirujano colorrectal de Lincoln. Él ya tenía experiencia con MIRA, ya que con anterioridad había logrado extirpar con éxito parte del colon de un paciente gracias al brazo robótico de Virtual Incision. 

Peligro en el espacio

Cuando un astronauta a bordo de la ISS tiene una emergencia médica, cuenta con una cápsula de salvamento para regresar a la Tierra en menos de seis horas, un margen de tiempo del que a veces no se dispone. Con la vista puesta en las futuras misiones de la Luna y Marte, donde los astronautas vivirán meses o años, la necesidad de un robot cirujano que pueda operar es imperiosa.

La NASA ha apoyado financieramente el proyecto y participó activamente en la prueba, de vital importancia de cara al futuro de la exploración espacial. En un comunicado de prensa, la agencia señaló que con las misiones espaciales más largas y ambiciosas, como las que están previstas con Artemis, "aumenta la necesidad potencial de atención de urgencia, incluidos procedimientos quirúrgicos que van desde la simple sutura de laceraciones a actividades más complejas".

En un experimento anterior, el exastronauta de la NASA Clayton Anderson se puso al mando de los controles del robot mientras estaba en el Centro Espacial Johnson en Houston. Mientras, MIRA se encontraba a más de 1.400 kilómetros de distancia en un quirófano del Centro Médico de la Universidad de Nebraska en Omaha. Se realizaron tareas similares a las de una cirugía, demostrando la utilidad de este robot tanto en el espacio como en los hospitales de todo el mundo.

MIRA, robot cirujano Virtual Incision Omicrono Omicrono

MIRA podría ser de gran ayuda en operaciones militares lejos de las bases y de centros médicos bien equipados. Una muestra más de la tendencia que está impulsando la unión entre medicina y robótica, con inventos para solventar dolencias graves lejos de un quirófano y sin especialistas que puedan tratar al paciente.

Las máquinas, de forma autónoma o con cierto apoyo telemático, se encargan de la intervención en el momento, evitando que el paciente fallezca en un traslado complicado. Como siempre ha ocurrido con la mayoría de inventos del ser humano para la exploración espacial, MIRA también puede ser de utilidad en este planeta y en hospitales donde robots y sanitarios ya trabajan codo con codo.

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