Apuntar a las nanopartículas con robótica

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Automatización en oncología

En medicina, sobre todo en el tratamiento u operación de pacientes, los robots siguen teniendo sus limitaciones. Si bien funcionan bien en la cirugía asistida por robot, su uso aún está lejos de ser estándar. Sin embargo, esto podría estar a punto de cambiar gracias al proyecto SEON en el Hospital Universitario de Erlangen, que está utilizando por primera vez un robot Stäubli en oncología.

Hasta ahora, a la mayoría de los pacientes con cáncer se les ha prescrito cirugía y/o quimioterapia. Esta última suele ser una forma ardua para que los enfermos combatan los tumores. Esto se debe a que cualquier curso de tratamiento quimioterapéutico tiene un costo inmenso para el cuerpo. Los medicamentos en dosis altas necesarios para combatir las células cancerosas circulan por el cuerpo. En el proceso, también afectan a las células sanas, debilitando al paciente.

El objetivo del proyecto de investigación SEON es abrir vías completamente nuevas para el tratamiento de tumores a través de la robótica. La idea es que los tumores sólidos (metástasis) se dirijan con precisión como una alternativa a la quimioterapia. Para ello, el equipo de Erlangen ha desarrollado nanopartículas magnéticas que sirven como medio de transporte para los fármacos.

El robot elegido para esta delicada misión es un gran robot Stäubli TX200 de seis ejes equipado con un cabezal magnético. En un proceso llamado "focalización magnética de fármacos", la cabeza magnética se cierne sobre el cuerpo del paciente, dirigiendo las nanopartículas magnéticas con el ingrediente activo directamente al tumor. Lograr que la teoría funcione en la práctica requiere los esfuerzos de médicos, ingenieros mecánicos y expertos en robótica por igual.

SOLUCIÓN

Estrictas precauciones de seguridad incorporadas a las rutinas diarias del hospital

Desde el inicio del proyecto, quedó claro lo crucial que sería la puesta en común de conocimientos. Normalmente, los hospitales tienen como objetivo traer equipos pesados como máquinas de rayos X o escáneres de tomografía computarizada en una etapa temprana de la construcción, por ejemplo, antes de que se coloquen las paredes divisorias. Sin embargo, en el caso del proyecto SEON, el TX200 tuvo que instalarse mientras el hospital continuaba con su actividad normal.

Esto requirió una planificación logística experta. Para la empresa de ingeniería mecánica MBFZ toolcraft GmbH y sus socios, significó abrir una pared externa, levantar el pedestal y el robot preensamblado en el edificio y volver a cerrar  la pared, idealmente sin interrumpir  las rutinas diarias de la clínica.

Para permitir la instalación de la TX200 de acuerdo con los más altos estándares de seguridad, el piso de la sala de tratamiento se sometió a pruebas estáticas previas y se reforzó para recibir la máquina de dos toneladas. Después de maniobrar cuidadosamente el robot en su posición calculada  con precisión, se vertió hormigón alrededor de la base para garantizar que pudiera operar de manera segura mientras aprovechaba al máximo sus grados de libertad.

Con la conexión de los sistemas eléctricos y de control, la TX200 estaba casi lista para entrar en acción en unas pocas horas. El siguiente paso del proyecto fue la configuración y programación del robot por parte de expertos de Stäubli.

Para garantizar que los médicos del Hospital Universitario de Erlangen pudieran utilizar el robot Stäubli de forma segura en sus investigaciones, fue necesaria una formación intensiva. Dos médicos del hospital recibieron varios días de formación técnica sobre los controles y el panel de control del TX200 en la sede de Stäubli en Bayreuth. El objetivo era operar de forma segura el TX200 en un maniquí en el departamento de oncología para avanzar en su investigación sobre la orientación magnética de fármacos.

Los expertos en robótica de Stäubli se centraron especialmente en el tema de la seguridad. A diferencia de un entorno industrial, el TX200 no tiene blindaje para proteger al operador. Esto se debe a que, en un entorno clínico, es necesario que los humanos y los robots trabajen juntos en un espacio confinado para proporcionar un tratamiento óptimo a los pacientes. ¡Una primicia para Stäubli!