Un robot utiliza imágenes e inteligencia artificial para extraer sangre

Ingenieros de Rutgers han creado un dispositivo de sobremesa que combina un robot, inteligencia artificial e imágenes de infrarrojo cercano y ultrasonido para extraer sangre o insertar catéteres para administrar fluidos y fármacos.

Los resultados de sus investigaciones más recientes, publicados en la revista Nature Machine Intelligence, sugieren que los sistemas autónomos como el dispositivo robótico guiado por imágenes podrían superar a las personas en algunas tareas médicas complejas.

Los robots médicos podrían reducir las lesiones y mejorar la eficiencia y los resultados de los procedimientos, así como llevar a cabo tareas con una supervisión mínima cuando los recursos son limitados. Esto permitiría a los profesionales de la salud centrarse más en otros aspectos críticos de la atención médica y permitiría a los servicios médicos de emergencia llevar intervenciones avanzadas y esfuerzos de resucitación a zonas remotas y de recursos limitados.

"Utilizando voluntarios, modelos y animales, nuestro equipo demostró que el dispositivo puede localizar con precisión los vasos sanguíneos, mejorando las tasas de éxito y los tiempos de los procedimientos en comparación con profesionales de la salud expertos, especialmente con los vasos sanguíneos de difícil acceso", dijo el autor principal Martin L. Yarmush, Presidente de la Cátedra Paul & Mary Monroe y Profesor Distinguido del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Rutgers-New Brunswick.

Este dispositivo robótico de sobremesa puede dirigir con precisión las agujas y los catéteres hacia los pequeños vasos sanguíneos con una mínima supervisión. (Foto: Martin Yarmush y Alvin Chen)

La importancia del acceso a los vasos sanguíneos

Obtener acceso a las venas, arterias y otros vasos sanguíneos es un primer paso crítico en muchos procedimientos diagnósticos y terapéuticos. Incluyen la extracción de sangre, la administración de líquidos y medicamentos, la introducción de dispositivos como los stents y el control de la salud. La puntualidad de los procedimientos puede ser crítica, pero obtener acceso a los vasos sanguíneos en muchas personas puede ser bastante difícil.

Se estima que en un 20 por ciento de los procedimientos se producen fallos y las dificultades aumentan en las personas con vasos sanguíneos pequeños y otros problemas, lo cual es común en los pacientes pediátricos, de edad avanzada, con enfermedades crónicas y con traumatismos, dice el estudio. En estos grupos, la tasa de precisión del primer pinchazo está por debajo del 50 por ciento y a menudo se necesitan al menos cinco intentos, lo que provoca retrasos en el tratamiento. Las complicaciones de sangrado pueden surgir cuando se perforan las principales arterias, nervios u órganos internos adyacentes, y el riesgo de complicaciones aumenta significativamente con los múltiples intentos. Cuando no se puede acceder a los vasos sanguíneos cercanos, a menudo se requieren enfoques más invasivos como el acceso venoso central o arterial.

El dispositivo robótico puede en cambio dirigir con precisión las agujas y los catéteres hacia los pequeños vasos sanguíneos con una supervisión mínima. Combina la inteligencia artificial con imágenes de infrarrojo cercano y ultrasonido para realizar tareas visuales complejas, como la identificación de los vasos sanguíneos del tejido circundante, su clasificación y la estimación de su profundidad, seguidas de un seguimiento del movimiento. En otros trabajos publicados, los autores han demostrado que el dispositivo puede servir de plataforma para fusionar la extracción automatizada de sangre y su análisis posterior.

Los próximos pasos incluyen más investigación sobre el dispositivo en un rango más amplio de personas, incluyendo aquellas con vasos sanguíneos normales y de difícil acceso.

"El dispositivo no solo se puede utilizar para los pacientes, sino que también se puede modificar para extraer sangre de roedores, un procedimiento que es extremadamente importante para las pruebas de drogas en animales en las industrias farmacéutica y biotecnológica", dijo Yarmush.

El autor principal es Alvin Chen, que obtuvo un doctorado en Rutgers. Entre los coautores se encuentran Max L. Balter y Timothy J. Maguire, que también se doctoró en Rutgers, todos bajo la supervisión de Yarmush. (Fuente: NCYT Amazings)