Fotografía de una doctora examinando la mano de un paciente.

¿En qué piensa cuando escucha la palabra “robot”? ¿Es un asistente similar a un ser humano con una cara amigable, o en un gran y amenazante enemigo? Generalmente, un robot es una máquina que ha sido construida para realizar ciertas tareas.

“Cuando la mayoría de las personas escucha la palabra ‘robot’, piensa en cosas hechas de metal sólido y componentes electrónicos”, dice el doctor Ryan Sochol, un ingeniero mecánico de la Universidad de Maryland. Sin embargo, los robots médicos pueden tener muchas formas y tamaños.

Sochol y sus colegas están creando pequeños robots flexibles para mejorar las técnicas quirúrgicas. Otros científicos están desarrollando robots que se pueden fijar al cuerpo para mejorar la movilidad. Y otros están creando y probando robots “sociales” similares a los seres humanos. Estos podrían proporcionar información y mejorar el bienestar.

La mayoría de los dispositivos robóticos todavía están en la fase de investigación y desarrollo. Aún no están listos para el uso general. Sin embargo, algunos de ellos podrían estar disponibles en los siguientes cinco a diez años.

Los robots generalmente tienen tres características clave. Tienen un sensor que puede detectar cosas como la luz, el movimiento, el calor o el sonido. Tienen un “propulsor” que convierte la energía en movimiento. Y tienen un sistema de control o programa de computadora que dirige las actividades del robot. Muchos robots hoy en día también dependen de la inteligencia artificial para procesar grandes cantidades de información.

“Los robots están en todas partes. Incluso muchos autos tienen ahora robots”, dice el doctor Xiaopeng Zhao, un ingeniero biomédico en la Universidad de Tennessee, en Knoxville. Estos sistemas pueden ayudar a los conductores a estacionar, a permanecer dentro de los carriles o con el control automático de velocidad. “Y con el apoyo de la tecnología de la inteligencia artificial, los robots serán más útiles y poderosos”.

La ayuda de los robots sociales

Zhao y otros están estudiando cómo los robots interactivos con forma humana pueden ayudar a las personas que tienen demencia y a sus cuidadores. Mientras la población de los Estados Unidos envejece, hay una necesidad creciente de cuidadores. Los cuidadores que son parte de la familia a menudo proporcionan incontables horas de apoyo. Eso puede llevar a mucho estrés.

Zhao y su equipo entrevistaron a pacientes y cuidadores en instituciones de asistencia, centros de ancianos y clínicas de la salud de la memoria. Preguntaron sobre las necesidades y retos. Luego personalizaron un robot con forma humana, de cuatro pies de altura. Tiene una pantalla táctil en su pecho. Estos robots, potenciados por la inteligencia artificial, pueden escuchar, hablar, moverse, jugar videos y bailar. También pueden motivar a las personas a recordar experiencias pasadas.

“Los pacientes con Alzheimer pueden tener pérdida de memoria de corto plazo”, dice Zhao. “Pero podrían tener la capacidad de recordar lo que pasó 20 o 30 años atrás”.

Los robots pueden tocar viejas canciones, conversar sobre deportes o hacer preguntas para reactivar recuerdos.

“Evocar recuerdos podría no restaurar la memoria, pero puede mejorar el bienestar social y la calidad de vida”, dice Zhao. Los robots pueden escuchar pacientemente las mismas historias una y otra vez.

El grupo de Zhao también está desarrollando robots que pueden ayudar a los cuidadores, proporcionado información basada en evidencia científica sobre la demencia. Los robots pueden entregar consejos para ayudar a los cuidadores a reducir su propio estrés y permanecer saludables.

Robots para las cirugías

Otros investigadores han estado desarrollando pequeñas herramientas robóticas para ayudar a los cirujanos y doctores. La cirugía robótica puede llevar a menos dolor y menor pérdida de sangre, a cicatrices más pequeñas y a una recuperación más rápida. Puede producir menos complicaciones en comparación con la cirugía tradicional.

Las cirugías robóticas generalmente involucran realizar pequeños orificios a través de la piel para insertar pequeñas cámaras de 3 dimensiones (3D) y herramientas quirúrgicas. El equipo de Sochol está desarrollando herramientas en miniatura y técnicas robóticas para ayudar en cirugías complejas. Están creando dispositivos robóticos blandos, hechos de materiales flexibles o ajustables. Estos dispositivos flexibles están ayudando a mejorar un tipo de cirugía cerebral de vasos sanguíneos debilitados y abultados, llamadas aneurismas.

Las cirugías de los aneurismas mínimamente invasivas típicamente involucran introducir un tubo plástico delgado, o microcatéter, a través del cuerpo para llegar al cerebro. El vaso sanguíneo debilitado puede entonces ser reparado o sellado. Pero el microcatéter tiene que realizar muchos giros y vueltas durante el recorrido, y puede ser difícil de maniobrar. Si el catéter no puede alcanzar al aneurisma, la cirugía puede ser cancelada.

Sochol y su equipo usó impresión 3D para crear microcatéteres que los cirujanos puedan dirigir para alcanzar estas áreas complicadas del cerebro. “Creamos un microcáteter robótico blando que puede ser doblado a voluntad durante el procedimiento, para ayudar a los cirujanos a alcanzar las áreas de difícil acceso”, dice.

Otros científicos apoyados por los Institutos Nacionales de la Salud (NIH, por sus siglas en inglés) están desarrollando técnicas robóticas blandas para mejorar la cirugía del corazón, la cirugía de los intestinos y las biopsias de los pulmones. Estas herramientas blandas robóticas aún son consideradas experimentales.

Herramientas robóticas que se pueden usar en el cuerpo

Los NIH también financian estudios para desarrollar extremidades artificiales o prótesis, para reemplazar partes del cuerpo perdidas o dañadas. Algunos de estos dispositivos robóticos se conectan al cerebro y permiten a las personas controlar el movimiento de piernas y manos artificiales, además de otras extremidades.

Otros investigadores están desarrollando exoesqueletos alimentados por baterías para ayudar a mover extremidades aún presentes. “Los exoesqueletos son robots que usted usa en su cuerpo. Se instalan sobre sus extremidades, como si fueran ropa. Puede ponérselos o quitárselos, como si fueran botas o pantalones”, dice el doctor Gregory Sawicki, un ingeniero biomédico del Instituto de Tecnología de Georgia. “Pueden funcionar en sincronización con sus músculos, para que sus músculos no tengan que realizar todo el trabajo”.

Sawicki y sus colegas han estado estudiando cómo los exoesqueletos pueden ayudar a mejorar la movilidad y prevenir las caídas a medida que las personas envejecen. Las caídas pueden llevar a fracturas, hospitalización y discapacidad en las personas mayores. “Una razón primaria por la que las personas tienen caídas es que sus cuerpos no pueden reaccionar lo suficientemente rápido”, señala Sawicki. Los robots tienen el potencial de responder más rápidamente que los cuerpos humanos a los problemas de equilibrio. Los investigadores están trabajando para desarrollar exoesqueletos más cómodos y livianos que se vean como ropa.

“Para tener vidas largas y felices, tenemos que mantener nuestra movilidad lo más largamente posible. La movilidad nos ayuda a tener conexiones sociales, que son increíblemente importantes a medida que envejecemos”, dice Sawicki. “Estos tipos de tecnologías de asistencia para la movilidad pueden ayudarnos a movernos más lejos con menos energía, y para interactuar con las personas”.

Los robots pueden hacer la vida más fácil o mejorarla o en muchas formas. Pero no reemplazan a las interacciones humanas.

“Es claro que muchas tareas pueden ser hechas por robots. Son especialmente útiles en tareas repetitivas o tediosas”, agrega Zhao. “Pero cuando estamos hablando sobre el amor, la empatía y el vínculo afectivo entre los seres humanos, estas cualidades permanecen únicamente humanas”.