Herramientas médicas como el desfibrilador salvan muchas vidas en situaciones en las que el tiempo juega en contra del paciente. En Europa incluso se usan drones para llevar estos aparatos en pocos minutos allí donde se necesitan. Con este mismo planteamiento, el MIT ha desarrollado un robot con inteligencia para guiar a quién auxilia al enfermo y realizar una operación compleja que actualmente solo se puede realizar en hospitales.
Ante un accidente grave, si la persona sufre una importante hemorragia interna en la arteria femoral, su vida puede depender de unos pocos minutos hasta llegar a un hospital y ponerse en manos de profesionales. Ni socorristas, ni técnicos de ambulancia cuentan con la formación y material para tratar a la víctima, quien muchas veces no llega viva al quirófano.
AI-GUIDE es un dispositivo de ultrasonido guiado por inteligencia artificial, que aspira a simplificar este tratamiento y poner en manos de auxiliares y técnicos la posibilidad de tratar al paciente en el instante, sin esperar a los médicos. Los investigadores del MIT han desarrollado el robot para que sea portátil y capaz de analizar y adaptar su propio trabajo.
Sólo seguir instrucciones
Se calcula que un sangrado en la arteria y vena femoral puede provocar la muerte en tan solo 3 minutos. El paciente experimenta mareos y perdida de conciencia de forma rápida por culpa de la repentina pérdida de sangre. Conseguir acceso al interior del vaso profundo de forma limpia y rápida es importante para poder administrar medicamentos, analgésicos de emergencia, reponer rápidamente el volumen de sangre. Sin embargo, este acceso suele realizarse por médicos de cuidados intensivos altamente experimentados en el hospital.
El equipo, liderado por Laura Brattain y Brian Telfer del Human Health and Performance Systems Group, ha creado AI-GUIDE para poder insertar una aguja y un catéter en el vaso sanguíneo sin necesidad de contar con personal y material médico especializado.
AI-GUIDE del MIT
Con AI-GUIDE se democratizaría un poco más este tratamiento. Socorristas, técnicos de ambulancia y otros profesionales que actualmente no pueden operar de esta forma al paciente, podrían usar este robot inteligente como guía y seguir todas sus instrucciones adaptadas a cada caso.
Es muy posible que no sea la mejor comparación del mundo, pero Matt Johnson, miembro del equipo de investigación del Grupo de Sistemas de Rendimiento y Salud Humana del laboratorio describe así este invento: "Simplistamente, es como un detector de vigas muy inteligente casado con una pistola de clavos de precisión".
AI-GUIDE del MIT
El auxiliar que esté tratando al paciente, coloca AI-GUIDE en el cuerpo cerca de la zona. La pantalla orienta al técnico de forma simple hacia el punto exacto. El siguiente paso es más sencillo, la máquina indica cuándo se debe apretar el gatillo para insertar la aguja en el vaso sanguíneo.
Es el propio aparato el que verifica que la aguja está bien colocada, para que el auxiliar pueda avanzar el cable guía, se trata de un elemento más delgado que sirve como pauta para después colocar un instrumento más grande, en este caso el catéter. Por último, AI-GUIDE retira la aguja y el auxiliar puede quitar el dispositivo, la operación ha finalizado, ya se puede administrar medicamentos al enfermo.
El robot se autosupervisa
Para que quien utiliza AI-GUIDE no necesite hacer un curso específico para saber cómo tratar al paciente en esta operación compleja, el dispositivo debe ser capaz de analizar todos los parámetros que valoraría un médico: desde el punto correcto para colocar el catéter, hasta saber si la aguja se ha colocado bien y es seguro seguir con la operación.
Para empezar, los investigadores entrenaron a los algoritmos de AI-GUIDE con un gran conjunto de imágenes de ecografías recopiladas por los investigadores del Massachusetts General Hospital. Gracias a ese entrenamiento, el sistema sabe interpretar el cuerpo del paciente para localizar la zona de inyección. "La belleza de la pantalla en el dispositivo es que el usuario nunca necesita interpretar, ni siquiera ver, las imágenes de ultrasonido", dice Mohit Joshi, miembro del equipo que diseñó la pantalla.
Ejemplo de ecografía
Equipado con instrumentos de ultrasonido para realizar una ecografía el examen de la lesión se realiza en tiempo real para poder guiar al auxiliar. Los investigadores aseguran en un artículo científico que todos los voluntarios con y sin experiencia en el terreno consiguieron terminar las operaciones de prueba en tejido artificial y animal en un minuto aproximadamente. "La velocidad de inserción de la aguja y la precisión fueron comparables a las de los médicos experimentados que operan en entornos hospitalarios con pacientes humanos", aseguran.
Por otro lado, los investigadores han diseñado AI-GUIDE para que pueda verificar su propio trabajo. Existen algunas situaciones en las que las condiciones del paciente dificultan el éxito de la cura, por poner un ejemplo, cuando un paciente ha perdido mucha sangre, se vuelve hipotenso, lo que quiere decir que las venas que normalmente serían redondas y llenas de sangre se vuelven planas.
Recreación del interior de un vaso sanguíneo.
Ante este caso, es muy probable que la pared de la vena no permita la perforación de la aguja. El dispositivo detecta que ha habido un fallo por falta de sangre en la vena, "la óptica en el mango del dispositivo se dispara cuando hay sangre presente, lo que indica que la inserción ha sido exitosa" explica Josh Werblin, ingeniero mecánico del programa.
Desde el MIT siguen perfeccionando su invento, quieren automatizar al máximo el proceso para simplificarlo más y reducir posibles errores humanos. Además, creen que el diseño de este robot puede aplicarse a otros tratamientos: "El diseño modular también permite una fácil adaptación a una variedad de escenarios clínicos más allá del acceso vascular, incluida la cirugía mínimamente invasiva, la biopsia guiada por imágenes y la terapia del cáncer dirigida por imágenes".