| Introducción |
Desde el comienzo de la cirugía robótica, pioneros e investigadores han soñado con realizar cirugía a través de grandes distancias. En la última mitad del siglo veinte, la NASA y los militares de los EEUU comenzaron a investigar el desarrollo de nuevas tecnologías para cirujanos alejados de entornos peligrosos [1].
Los avances iniciales en los sistemas teleoperados dieron paso al robot PUMA 200 para biopsias cerebrales guiadas por tomografía computada en 1985 [2]. Un gran avance se produjo con el sistema robótico ZEUS, que fue aprobado para cirugía general en 1998 [2]. El desarrollo continuó y en 2000 se lanzó el Sistema Quirúrgico Da Vinci (Intuitive Surgical, Sunnyvale, CA) [2].
Los avances en la tecnología han pavimentado el camino para la inclusión de la telemedicina en cirugía. Estos avances comenzaron con la telepresencia, donde el sitio de operación remoto se presenta de manera natural, lo que da como resultado la sensación de presencia [3]. La investigación continuó demostrando la eficacia de la teletutoría, en la que un cirujano experimentado puede "orientar" a un aprendiz durante un procedimiento, utilizando tecnología de telecomunicaciones [4].
Finalmente, en comparación con la telepresencia y la teletutoría, la telecirugía remota es donde un cirujano principal opera a un paciente ubicado a distancia. Aunque existen los elementos fundamentales de hardware necesarios para la telecirugía remota, el campo clínico de la cirugía remota permanece en su infancia. Esta revisión sistemática se enfoca sobre las aplicaciones publicadas de la telecirugía remota en humanos.
| Métodos |
Se efectuó una revisión sistemática de toda la bibliografía disponible en idioma inglés para evaluar las experiencias clínicas en la telecirugía remota en seres humanos. Se consultaron PubMed, EMbase, Inspec & Compendex, y Web of Science, el 2 de agosto de 2021, en búsqueda de artículos conteniendo las palabras claves: telesurgery (telecirugía), remote telesurgery (telecirugía remota), long-distance surgery (cirugía a larga distancia), y telerobotics (telerrobótica).
Se utilizaron los siguientes criterios de inclusión para seleccionar los artículos:
(1) los sujetos en los casos debían ser humanos (pacientes vivos o cadáveres);
(2) el cirujano operador y el paciente debían estar en diferentes localidades, separados por más de 1 kilómetro;
(3) ese médico externo debía ser el cirujano principal en el caso; y
(4) el artículo debía reportar explícitamente el uso de una técnica telerrobótica a distancia.
Se utilizaron los siguientes criterios de exclusión:
(1) artículos que contenían exclusivamente experimentos con animales; y
(2) artículos que estaban enfocados en la telepresencia o la teletutoría.
No se incluyeron revisiones sistemáticas o meta-análisis en este estudio. Los títulos de los artículos y los resúmenes se revisaron para determinar su relevancia en función de los criterios de inclusión. Se cotejaron las referencias de cada artículo para localizar estudios relevantes, y para identificar artículos considerados elegibles, y se revisaron los manuscritos de texto completo. Dos autores revisaron independientemente cada artículo en cada etapa, y los desacuerdos se resolvieron mediante discusión mutua.
| Resultados |
La búsqueda inicial en la base de datos arrojó 2339 artículos después de eliminar los duplicados. Dos revisores identificaron independientemente 24 artículos que cumplían potencialmente con los criterios de inclusión, y luego fueron investigados a través del texto completo.
Se excluyeron 16 artículos debido a la falta de contenido original, foco sobre procedimientos experimentales, o proximidad del cirujano primario con el sitio del paciente. Ocho artículos calificaron para su inclusión en la revisión sistemática, abarcando desde 2001 hasta 2020.
El primer artículo fue en 2001, cuando Bauer y col., describieron un procedimiento de acceso renal en el que el cirujano operador estaba en Baltimore, Maryland, mientras que el paciente estaba a más de 7000 kilómetros en Roma, Italia [5]. Utilizando un robot PAKY (por percutaneous access of the kidney [acceso percutáneo del riñón]), conectado a una línea de sistema telefónico simple y antigua, fueron capaces de obtener exitosamente un acceso percutáneo en menos de 20 minutos. La latencia de la señal no fue medida o reportada.
En 2002, Marescaux y col., reportaron la primera colecistectomía laparoscópica transatlántica asistida robóticamente, en un caso conocido como “Operación Lindberg” [6]. El cirujano operador y el sistema quirúrgico robótico (ZEUS, Computer Motion, California) estuvieron conectados a través de una red de fibra óptica terrestre de alta velocidad (France Telecom/Equant). Ese es el procedimiento quirúrgico más largo publicado, con aproximadamente 14.000 km de distancia, y refirieron un retraso de tiempo total de 155 ms. El procedimiento fue completado en 54 min, sin ninguna complicación.
En 2005, Anvari y col., exploraron el rol de la cirugía remota telerrobótica en 21 casos realizados entre la McMaster University, en Hamilton, Ontario, y el North Bay General Hospital, en Northern Ontario, Canadá [7]. Los cirujanos efectuaron esas operaciones laparoscópicas entre febrero y diciembre de 2003, utilizando el sistema de microarticulaciones ZEUS TS (Computer Motion, California), conectado a un protocolo de internet de red privada virtual. El retraso de ida y vuelta varió entre 135 y 140 ms, y no hubo complicaciones intraoperatorias importantes.
Anvari reportó posteriormente 22 casos adicionales efectuados sobre la misma red entre la McMaster University y el Northern Ontario General Hospital. El retraso de tiempo reportado osciló entre los 135 y los 150 ms, pero se señaló que una latencia por encima de los 200 ms requiere que el cirujano disminuya la velocidad para evitar sobrepasarse[8].
Tian y col., describieron el uso de cirugía telerrobótica a larga distancia en cardiología. El grupo reportó cinco intervenciones percutáneas sobre la arteria coronaria con asistencia telerrobótica, realizadas a una distancia de 32 km [10]. Usando un sistema robótico CorPath GRX (Corindus Robotics, Waltham, MA, USA), los procedimientos fueron efectuados sin complicaciones, con un retraso observado del tiempo de 53 ms.
Los dos artículos finales incluidos en esta revisión involucraron una conexión mediante redes de 5G. Tian y col., se conectaron a una red de 5G (China Telecom y Huawei Technologies Co, Ltd.) y reportaron ausencia de retraso en la red, o de eventos adversos intraoperatorios [11]. Acemoglu y col., realizaron un procedimiento microquirúrgico con láser en un cadáver, utilizando un nuevo robot quirúrgico conectado a la red 5G Radio Access Network. A 15 km de distancia, esos autores reportaron una latencia máxima de ida y vuelta de 280 ms [13].
| Discusión |
La cirugía remota telerrobótica, aunque fue pionera hace más de dos décadas, aún está en pañales.
Las preocupaciones sobre seguridad, costo, y latencia, han limitado el crecimiento y la persecución de la telecirugía remota. Revisiones previas han evaluado el estado de la cirugía robótica, su adopción a través de las especialidades quirúrgicas, y su uso potencial en escenarios quirúrgicos remotos, pero ninguna se ha enfocado en las aplicaciones puramente clínicas [3,13]. Incluyendo tres manuscritos publicados desde esas revisiones contemporáneas, los autores encontraron sólo 8 artículos revisados por pares que informan un total de 73 casos de cirugía telerrobótica.
Se han utilizado varias plataformas robóticas para la telecirugía humana. La mayor experiencia publicada proviene de la plataforma Zeus. A pesar de lo ubicua que es la plataforma Da Vinci en el uso clínico actual, no se ha empleado para la telecirugía humana remota.
Se ha empleado una variedad de métodos de comunicación de las señales, y la tendencia reciente es utilizar una red 5G. Los esfuerzos que describieron los métodos técnicos después de la histórica Operación Lindberg fueron valiosos [14], pero sigue habiendo una gran oportunidad para describir, optimizar, y estandarizar, los métodos de comunicación modernos. Interesantemente, la mayor latencia en la señal (280 ms) en esta revisión, fue reportada cuando se empleó una red 5G a través de 15 km de distancia.
La red 5G es un conjunto complejo de transacciones de datos a través de dispositivos locales y proveedores de servicios de telecomunicaciones nacionales. En última instancia, el rendimiento y la latencia dependerán de la parte más débil de la cadena de transacciones entre el sitio local y el remoto. Dado que 5G es un protocolo de transmisión de datos de corto alcance, la infraestructura para realizar una red 5G completa en un área geográfica grande es enorme y, por lo tanto, realizar una red de cualquier distancia significativa que funcione únicamente con 5G no sería realista a corto plazo como servicio; los proveedores forzarían invariablemente las rutas de tráfico a través de una infraestructura más antigua.
Además, los proveedores de servicios tienen el control total de la asignación del ancho de banda y, aunque los niveles de prioridad se asignan típicamente para dividir el ancho de banda disponible para todo el tráfico (es decir, las redes militares tienen alta prioridad mientras que las residenciales tienen baja prioridad), esas prioridades son negociadas por el gobierno y cada proveedor de telecomunicaciones, y un compromiso similar para las prioridades de la telemedicina implicaría una presión nacional significativa sobre las corporaciones de telecomunicaciones. Mientras tanto, se podría imaginar que simplemente no se tendría una transmisión tan consistentemente estable, lo que resultaría en latencias más grandes y variabilidad de esas latencias.
Está bien establecido que la latencia causa un deterioro significativo en el desempeño de las tareas, pero no hay consenso sobre cuál es la cantidad segura o aceptable de latencia de la señal para las cirugías telerrobóticas remotas. Hay más errores y las tareas toman más tiempo cuando los cirujanos trabajan en condiciones de retraso [15,20]. Las latencias por debajo de 200 ms pueden ser ideales [21], pero se ha informado de deterioro a 135 ms [22], e incluso con retrasos de tiempo tan pequeños como 50 ms [23,24].
Aunque se ha informado de telecirugía robótica exitosa con una latencia de 450 a 900 ms [17], la cirugía con una latencia superior a 700 ms puede no ser factible [21,25]. Más allá del trabajo en modelos básicos de tareas quirúrgicas [20], existe la necesidad de analizar el rendimiento con tareas de cirugía robótica clínicamente más relevantes con el retraso del tiempo. Desafortunadamente, la latencia no está bien caracterizada en la bibliografía preclínica y clínica de telecirugía.
Los estudios futuros deberían reconocer que la latencia de la señal no es estática, y que cambia durante el transcurso de un procedimiento. La mayoría de las publicaciones de telecirugía sólo miden la latencia media/promedio de la señal. La varianza, o el grado de las fluctuaciones del tiempo de demora, nunca se mencionan, así como tampoco su impacto en una cirugía.
En 2003, Butner y Ghodoussi, enfatizaron que “debido a que la vida humana está en juego, las cuestiones relacionadas con la seguridad, la detección de errores, y la operación a prueba de fallas, son de gran importancia”, en la telecirugía robótica [14]. La seguridad está directamente relacionada con los problemas de latencia de la señal, y los autores creen que es la principal barrera para el crecimiento de la telecirugía remota.
Se ha demostrado que la retroalimentación háptica [26], la pantalla predictiva de realidad aumentada [27], y la escala de movimiento compensatorio [20], mejoran el rendimiento quirúrgico en modelos experimentales, pero hay escasez de trabajo destinado a combatir la latencia de la señal. Hasta la fecha, no hay estudios clínicos de cirugía telerrobótica remota que prueben intervenciones potencialmente seguras.
Hay varias otras barreras clave para la telecirugía remota que merecen una consideración cuidadosa, pero están fuera del alcance de este trabajo. Éstas incluyen cosas como desafíos con la localización y el mapeo, y la optimización de la transmisión de señales. También queda por definir el proceso de aprobación de las tecnologías de telecirugía robótica, ya que se trata de un ámbito novedoso.
Es necesario trabajo futuro en telecirugía remota para comprender mejor los parámetros de latencia, y diseñar y probar tecnologías destinadas a garantizar la seguridad. Más allá de ese punto de referencia obligatorio para la seguridad, hay mucho trabajo por hacer en la capacitación de los cirujanos y los equipos, la gestión de costos y valores, la mitigación de los riesgos, y los ámbitos médico-legales.
Se deben seguir métodos transparentes y honestos al abordar los estudios de telecirugía remota, Existen algunas pautas establecidas por la Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons (SAGES), que aconsejan que la cirugía telerrobótica se realice bajo estricta supervisión del Comité de Revisión Institucional, con un diseño y una metodología cuidadosos [28].
Los autores esperan que este resumen de la experiencia actual de la telecirugía clínica, y la discusión de las limitaciones clave y de las consideraciones técnicas, aumenten el impulso de este emocionante campo de investigación. Millones de futuros pacientes se beneficiarán de las capacidades ampliadas de cirugía robótica.
| Conclusiones |
La cirugía telerrobótica remota es una capacidad muy esperada pero aún incipiente. Han surgido informes que muestran esta nueva tecnología, con resultados alentadores. Sin embargo, ninguno de los trabajos, hasta la fecha, ha presentado esfuerzos para combatir la latencia de la señal, y la seguridad sólida sigue siendo un punto de referencia crítico y aún no probado.
Es necesario un enfoque discreto para los estudios futuros en cirugía robótica remota, para aprovechar su potencial y abordar adecuadamente las preguntas existentes sobre seguridad y viabilidad. Los estudios de calidad que tengan en cuenta esas limitaciones pueden hacer avanzar la práctica quirúrgica robótica, y tener implicaciones de gran alcance que abarquen múltiples especialidades quirúrgicas.
Comentario y resumen objetivo: Dr. Rodolfo D. Altrudi