Sony muestra precisión quirúrgica con robótica en la reciente demostración de microcirugía

Recientemente, Sony reveló un prototipo de un robot diseñado para asistir en microcirugía. Aunque aún está en fase de desarrollo, se trata de un gran logro con el potencial de revolucionar las cirugías de precisión.

El robot hizo su debut público hace un par de semanas en la Conferencia Internacional de Robótica y Automatización del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 2024.

Luego, se publicó un video del mismo en YouTube. Subido por Sony Group, el video titulado ‘Microsurgery Assistance Robot Stitching a Corn Kernel’ demostró la precisión del prototipo de robot de asistencia a microcirugía al suturar un grano de maíz con diminutas agujas. Este robot, pionero en su tipo, ya ha sido probado con éxito en cirugías animales. 

Según Sony, este nuevo desarrollo surge del compromiso de la compañía de hacer que las cirugías avanzadas sean más accesibles tanto para quienes realizan el tratamiento como para quienes lo necesitan. Esta iniciativa representa un avance significativo en la investigación y desarrollo de la tecnología de robots de asistencia quirúrgica.

La microcirugía implica trabajar en áreas extremadamente pequeñas, a menudo menores de un milímetro. Tales procedimientos requieren altos niveles de habilidad, se realizan a través de un microscopio y, por lo general, solo pueden ser realizados por un número limitado de médicos e instituciones. 

El robot de asistencia a microcirugía opera de forma remota y puede ayudar a los cirujanos a intervenir en partes corporales muy pequeñas y extremadamente delicadas: venas, nervios y tejidos. Permite a los cirujanos realizar tareas a una escala hasta diez veces más pequeña de lo que es posible solo con las manos humanas.

El video de la cirugía del grano de maíz muestra a un cirujano abrir una pequeña semilla y volver a ensamblarla meticulosamente usando bolígrafos en un equipo que controla de forma remota los brazos robóticos que realizan la cirugía.

El sistema robótico de Sony consta de una consola de mesa operada por el cirujano y un robot que lleva a cabo los procedimientos en el paciente. El robot prototipo incluye un dispositivo de control pequeño, ligero y altamente sensible que reproduce los delicados movimientos de los dedos humanos. El robot replica todos los movimientos que las manos del cirujano realizan en la consola. 

También cuenta con un intercambio automático de instrumentos en miniatura que permite al robot cambiar de herramienta de forma independiente en menos de 10 segundos, y todo mediante un simple comando. Esta capacidad permite intercambios más estables y rápidos, reduciendo retrasos e interrupciones durante la cirugía. Además, elimina la necesidad de que los cirujanos posean habilidades motoras y de coordinación de dedos altamente refinadas.

El robot está equipado con microdisplays OLED 4K tipo 1.3 desarrollados por Sony Semiconductor Solutions Corporation. Estas pantallas proporcionan imágenes de alta definición (HD) del área objetivo mientras permiten a los operadores monitorear de cerca el movimiento de los instrumentos quirúrgicos. La cámara 3D con calidad 4K transmite las imágenes en tiempo real a un casco de realidad virtual conectado a la mesa del cirujano. 

La microcirugía requiere movimientos extremadamente precisos, como insertar agujas en diminutos vasos sanguíneos, así como movimientos relativamente mayores, como tirar de hilos. Por ello, Sony ha diseñado el robot de asistencia a microcirugía para no solo simplificar los movimientos diminutos, sino también facilitar los movimientos mayores de los cirujanos sin que tengan que ajustar su enfoque. 

Así, mediante una técnica de escalado de movimiento y un dispositivo de control que puede manipularse con la punta de los dedos, similar a los instrumentos quirúrgicos convencionales, Sony logra que su robot realice procedimientos extremadamente precisos en una postura estable. 

Para lograr movimientos suaves y sin sacudidas, la compañía utilizó articulaciones de baja fricción en el brazo del robot, “desde las articulaciones equivalentes a los hombros y codos humanos hasta las articulaciones de muñeca ultrapequeñas en la punta del instrumento”. Además, la capacidad de respuesta de los movimientos del robot se mejora mediante un sistema de control eléctrico centrado en la baja latencia y un sistema mecánico enfocado en la ligereza.

Aunque los robots que asisten a los médicos en el campo sanitario existen desde hace tiempo, aún no han alcanzado un estado totalmente autónomo. Actualmente, estos robots ayudan a los cirujanos a reducir los movimientos de las manos y a ampliar su visión. Sin embargo, sin duda abren nuevas posibilidades en la cirugía.

Según Sony, con sede en Japón, han creado el prototipo para superar los desafíos que enfrenta la sociedad envejecida, donde la fuerza laboral está disminuyendo, lo que incrementa la carga de trabajo de los profesionales médicos. 

“En el campo de la cirugía, donde se requieren altos niveles de habilidad, se espera que el uso de robots quirúrgicos que asisten en operaciones de precisión reduzca la carga de trabajo de los cirujanos y ayude a promover la difusión de servicios médicos avanzados.”

– Sony

Aplicaciones potenciales del robot de asistencia a microcirugía de Sony

El prototipo del robot de Sony fue probado por cirujanos de la Universidad Médica de Aichi en Japón. En febrero, utilizaron con éxito el prototipo para conectar vasos sanguíneos animales, marcando el primer caso mundial de anastomosis de vasos sanguíneos en supermicrocirugía con un robot asistente quirúrgico.

El estudio evaluó la capacidad del robot para mejorar las habilidades de los microcirujanos novatos y encontró que el prototipo tiene “un control excepcional sobre los movimientos de médicos inexpertos”, según el profesor Munekazu Naito, de la Universidad Médica de Aichi, Departamento de Anatomía. Esto permite que la tecnología de robot de asistencia quirúrgica de Sony realice tareas intrincadas y delicadas con la destreza de expertos experimentados. Él añadió:

“Espero que la tecnología de robots de asistencia quirúrgica conduzca a un futuro donde las capacidades ampliadas de los médicos humanos permitan prácticas médicas avanzadas.”

Sin embargo, el robot aún no está disponible para la venta. Sony espera utilizar el robot para mejorar la efectividad y precisión de la microcirugía. Su diseño compacto y la consola de control permiten su uso en diversos entornos, incluidos sitios de desastres. El robot de asistencia a microcirugía podría incluso resultar valioso durante periodos de escasez de personal, un desafío actual que enfrentan los sistemas de salud en todo el mundo.

Según el comunicado de prensa de Sony, la Dra. Hisako Hara y el Dr. Makoto Mihara han estado probando el robot y están bastante impresionados con el prototipo. Señalan que los robots operan de forma natural y armoniosa con sus propios movimientos.

El gigante tecnológico planea colaborar con instituciones médicas y departamentos médicos universitarios en el futuro para refinar aún más su tecnología y verificar su eficacia. 

Como se puede observar, Sony está trabajando arduamente en robótica. La empresa global, que está involucrada en videojuegos, música, películas, productos electrónicos, soluciones de imagen, finanzas y otros negocios, también ha estado explorando diligentemente la robótica. 

Las actividades de I&D de Sony relacionadas con la robótica se centran en crear robots que trabajen en colaboración con los humanos. En este ámbito, la compañía está desarrollando un marco que ayude en el procesamiento de reconocimiento y la planificación de acciones, así como formulando una arquitectura para el procesamiento inteligente avanzado.

Para controlar los movimientos cooperativos de cuerpo completo de un robot, la empresa utiliza su procedimiento único de dinámica inversa generalizada (GID). Este procedimiento permite que cualquier parte del cuerpo se mueva de diversas maneras y ajuste su flexibilidad según se desee.

Los esfuerzos de Sony en robótica también incluyen actuadores controlados por fuerza. El actuador virtualizado (VA) utiliza las fuerzas articulares calculadas mediante la tecnología patentada de la compañía para ofrecer una estabilidad de vanguardia. Luego, existe el control de estabilidad de múltiples contactos que permite a los robots con patas caminar de forma estable incluso si el terreno es irregular.

A pesar de todo el progreso que este gigante ha logrado en diversos campos, sus acciones han caído un 15,21 % en lo que va del año (YTD). Con las acciones del Grupo Sony (SONY: NYSE) cotizando actualmente a $80.29, la compañía tiene una capitalización de mercado de $100,25 bln. Según datos de CNBC, Sony tiene un EPS (TTM) de 5.20, un P/E (TTM) de 15.45 y un ROE (TTM) de 13.68. Mientras tanto, el rendimiento de dividendos es del 0.69 %.

En cuanto a las finanzas de la compañía, para los tres meses que terminaron en marzo de 2024, Sony reportó un aumento del 13 % interanual en ingresos, alcanzando 3.481 billones de yenes (más de $22 bln). Mientras tanto, la utilidad neta de la empresa se disparó un 34 % interanual, llegando a 189 mil millones de yenes (aproximadamente $1,21 bln).

El negocio de videojuegos de Sony, en particular, ha prosperado, con una utilidad operativa que se más que duplicó, alcanzando 105.98 mil millones de yenes. La compañía informó haber vendido 20.8 millones de unidades de PlayStation 5 en el año fiscal. Al igual que el sector de videojuegos, el negocio cinematográfico de Sony también vio su utilidad operativa casi duplicarse, alcanzando 30.67 mil millones de yenes. De hecho, Sony Pictures Entertainment ha firmado un acuerdo de confidencialidad (NDA) para revisar los libros del estudio de cine Paramount antes de una posible oferta por sus activos.

Así, Sony, una empresa ampliamente exitosa con décadas de historia, ha ingresado al campo de la robótica médica con su robot de asistencia a microcirugía. El mercado de robótica quirúrgica está en crecimiento, y se proyecta que alcance los $18,4 bln para 2027, lo que representa una gran oportunidad para Sony.

Sin embargo, la salud no es el único sector al que la compañía apunta; también está explorando la logística, la construcción, el entretenimiento, el retail y más. Esto tiene sentido, dado que los robots se consideran cada vez más el futuro y que la última tecnología los hace más sofisticados y capaces.

Avances recientes en robótica

La industria de la robótica está creciendo exponencialmente a medida que los robots se convierten lentamente en parte de nuestra vida diaria. En algunas regiones del mundo, esto ya ha comenzado.

En la sede de la empresa tecnológica surcoreana Naver, alrededor de 100 bots de servicio novatos entregan café y paquetes. Mientras tanto, China está utilizando un perro robot equipado con ametralladora en el ámbito militar. En Australia, el gobierno ha publicado su Estrategia Nacional de Robótica para impulsar su ecosistema de robótica y automatización.

Con cada año que pasa, los robots se vuelven más avanzados, y la inteligencia artificial (IA) está ayudando a impulsar esta rama de la ingeniería y la informática, que abarca la concepción, el diseño, la producción y la operación de robots.

En cuanto a avances en robótica, Sony misma ha dado grandes pasos. Este año, la compañía lanzó su robot totalmente autónomo LEV-2, que capturó el aterrizaje de SLIM en la Luna. LEV-2 se describe como el robot de exploración lunar más pequeño y ligero del mundo, el cual fue puesto en la superficie lunar, donde encontró de forma autónoma el SLIM, tomó fotografías y las envió a la Tierra.

Pero hay muchas cosas más emocionantes sucediendo en el ámbito de la robótica. Se están desarrollando bots multitarea para su uso en restaurantes de comida rápida. Por ejemplo, Momentum Machines creó un robot que puede preparar una hamburguesa en 10 segundos. Mientras tanto, robots como el UR3 de Universal Robots pueden construir sus propias piezas de repuesto, realizando una variedad de tareas, como pintar, pegar y soldar.

Simultáneamente, una tendencia notable es el uso de robots para asistir a los humanos en movimientos repetitivos, levantamiento de cargas pesadas o tareas en entornos peligrosos. En sectores como la aeroespacial, la logística y la industria automotriz, la adopción de manipuladores móviles está en aumento. Equipados con cámaras, sensores y brazos manipuladores, estos robots pueden manipular objetos, realizar inspecciones y navegar en entornos complejos.

Gigantes tecnológicos como Google y Amazon también están profundamente involucrados en la robótica. Google planea producir robots trabajadores con múltiples personalidades que los usuarios puedan descargar desde un sistema basado en la nube y recientemente adquirió una patente para esta innovación. La compañía ya ha desplegado una flota de 53 robots AutoRT en sus edificios de oficinas, donde han realizado decenas de miles de pruebas. Algunos de estos robots fueron controlados de forma remota por operadores humanos, mientras que otros operaron de manera autónoma utilizando el modelo de aprendizaje IA RT-2 de Google o mediante un script.

Este año, el equipo de robótica DeepMind de Google anunció nuevos avances para ayudar a los robots a tomar decisiones mejores, más rápidas y más seguras. Estos incluyeron una “Constitución de Robot”, una arquitectura de red neuronal llamada SARA-RT y una RT-Trajectory para ayudar a los robots a ejecutar tareas físicas específicas de manera más eficaz.

Mientras tanto, Amazon ha estado desplegando robots en sus instalaciones operativas. A principios de este mes, un almacén de Amazon recibió un robot de 5 pies y 9 pulgadas llamado Digit que se asemeja a un humano. Actualmente, en fase de pruebas, Digit se centra únicamente en una tarea simple: recoger cajas amarillas vacías y transportarlas a una cinta transportadora a varios pies de distancia, repitiendo la acción durante todo el día.

Los robots humanoides como Digit han experimentado un auge de inversión, con startups en este campo emergente atrayendo hasta $1,6 mil millones en capital de riesgo en los últimos cinco años, según datos de PitchBook.

Los científicos también se inspiran en la naturaleza para crear robots más avanzados. Como señalamos en artículos anteriores, los científicos están estudiando la capacidad de los escarabajos giradores para lograr alta velocidad y aceleración y desarrollar barcos robóticos no tripulados. El pulpo es otro animal popular estudiado por sus ventosas y cerebro para crear robots flexibles que puedan reaccionar a su entorno con mayor sensibilidad y precisión.

El movimiento de la salamandra inspiró la creación de Pleurobot, mientras que el movimiento de la serpiente ha sido replicado en Snakebot. Además, Spot de Boston Dynamics, que se asemeja a un perro amarillo sin cabeza, está diseñado para inspeccionar fábricas, sitios de construcción y entornos peligrosos. Este robot puede operar 24 horas al día sin intervención, cargarse de forma autónoma y replanificar dinámicamente ante nuevos obstáculos. 

Las innovaciones no se detienen allí. Los robots ahora se están diseñando para combatir enfermedades mortales, proporcionar compañía y ofrecer asistencia terapéutica. Los gemelos digitales se utilizan para optimizar el rendimiento de un sistema físico creando una réplica virtual, mientras que los vehículos aéreos no tripulados (UAV) impulsados por IA completan tareas de forma independiente. 

Reflexiones finales

Como hemos visto, la industria de la robótica está experimentando un rápido crecimiento, impulsado por avances en IA, aprendizaje automático, tecnologías de visión, sensores y otras tecnologías de vanguardia que han mejorado significativamente las capacidades de los robots. Se espera que el mercado de la robótica alcance los $45 mil millones para 2028.

Estos avances tecnológicos han llevado a la inversión y al desarrollo de robots, los cuales han crecido a un ritmo rápido durante muchos años. Después de todo, los robots aumentan la productividad y precisión, reducen costos y riesgos, y ofrecen consistencia, flexibilidad y precisión. Estas características hacen que los robots sean invaluables en una variedad de industrias, incluidas la manufactura, la salud, la agricultura, la logística, el retail, la construcción, la minería, la química, la automotriz, la electrónica, la defensa y la hostelería.

Como resultado, las empresas y los gobiernos se han involucrado activamente en el avance del campo de la robótica para mejorar las capacidades de los humanos de maneras sin precedentes.

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