Médico-ingeniero de Duke, estudiante de doctorado que diseña un robot médico para la NASA

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DURHAM – Diseñar un robot para colocar de forma autónoma una vía intravenosa en el brazo de un astronauta en gravedad cero requiere ingenieros inteligentes, apasionados y persistentes. ¿Qué mejor equipo para el proyecto que el médico-ingeniero de Duke? Dan Buckland, que es profesor asistente de ingeniería mecánica y ciencia de materiales, médico del departamento de urgencias y estudiante de doctorado en ingeniería mecánica. Siobhan Oca?

La NASA está de acuerdo con la idea y recientemente financió su proyecto, "Acceso vascular automatizado para vuelos espaciales", a través de su Programa de investigación humana con una subvención de $150.000 por un año.

Buckland dijo que los procedimientos médicos autónomos pueden promover esos objetivos, y que colocar una vía intravenosa de forma autónoma sería particularmente útil ya que es el primer paso de casi cualquier procedimiento o diagnóstico médico.

Este primer paso del largo viaje hacia el envío del robot a bordo tripulado Artemisa Sin embargo, las misiones a la Luna, y más tarde a Marte, se llevarán a cabo en tierra. Al final de esta subvención, Buckland y Oca esperan contar con la aprobación de la Junta de Revisión Institucional para probar el robot en brazos humanos. Con suerte, eso conducirá a la financiación para probar el prototipo durante los vuelos espaciales.

Ya existen robots que insertan vías intravenosas en los brazos de los pacientes, dijo Oca, pero todos requieren supervisión médica. El que están diseñando Buckland y Oca es para que lo utilice alguien sin formación clínica o incluso un médico cercano. Utiliza una sonda de ultrasonido no invasiva para localizar la vena correcta, distinguiéndola de manera importante de una arteria. Sin embargo, a diferencia de otros robots, por motivos de seguridad humana también debe tener piezas que se puedan quitar fácilmente para su esterilización en un autoclave a bordo o que sean desechables. El motor, que no puede sobrecalentarse en un autoclave, también necesita protección contra la contaminación junto con calibración para funcionar en gravedad cero.

“El sistema debe ser fácil de limpiar y lo suficientemente fácil de usar como para que no te pinches con la aguja. Además, debe ser liviano, confiable y económico”, afirmó Oca. "En realidad, estamos utilizando un ultrasonido bastante económico y de gama baja; ese es el punto".

Este proyecto encaja en un sueño global que ambos tienen: hacer que la medicina sea más accesible, especialmente en entornos de bajos recursos. El espacio, con sus numerosas limitaciones y suministros a bordo limitados, es un entorno que requiere pocos recursos. Otros aquí en la Tierra incluyen el Servicio de Salud Indígena de Estados Unidos, con sus ubicaciones remotas y su escasez de médicos.

Oca no es ajena a la búsqueda persistente de su pasión en medio de limitaciones, incluidas aquellas que ocurren sin previo aviso. Cuando tenía 11 años, su familia huyó de la devastación del huracán Katrina desde su Nueva Orleans natal y se reasentó en Richmond, Virginia. Durante su primer año en una escuela secundaria pública para estudiantes académicamente superdotados, mientras estaba en camino de convertirse en doctora siguiendo los pasos de sus padres, inexplicablemente perdió una parte importante de su visión.

Con una pasión aún inquebrantable por ayudar a las personas a través de la medicina, se dedicó a realizar estudios universitarios en ingeniería mecánica en el MIT y luego obtuvo una maestría en medicina traslacional en un programa conjunto de la Universidad de California-Berkeley y la Universidad de California-San Francisco. A partir de ahí, se unió a una nueva empresa utilizando sus conocimientos recién adquiridos en regulación y marketing para ayudarlos a comercializar un dispositivo médico.

“Sin embargo, me di cuenta de que quería ser la persona que ayudara a decidir el diseño, así que decidí volver a hacer mi doctorado”, dijo. Esa decisión la llevó al programa de doctorado de Duke en ingeniería mecánica y ciencia de materiales en 2018.

“Fue una suerte poder trabajar con Dan, porque él no estaba en la facultad cuando presenté mi solicitud para Duke. En cierto modo me dediqué específicamente a la robótica médica gracias a Dan, y estoy muy emocionada de haberlo hecho”, dijo.

Aquí es donde entra en juego su persistencia, como un músculo bien desarrollado y fortalecido por el uso diario. Utiliza su teléfono celular para ampliar documentos para leer y su memoria espacial para memorizar la disposición de iconos y comandos en software. También utiliza muchas otras soluciones efectivas que le han permitido asesorar a estudiantes universitarios en la creación de diseños para el soporte de ultrasonido y el mecanismo de ángulo del robot utilizando software de diseño asistido por computadora (CAD).

“Cada software nuevo que tengo que usar, memorizo dónde está todo. Sé dónde está todo en Microsoft Word”, dijo Oca. También aprovecha uno de sus puntos fuertes, que es codificar y programar la interacción entre humanos y robots, porque puede ampliarla más fácilmente en una pantalla.

"Me apasiona construir cosas para ayudar a las personas", dijo.

(C) Escuela de Ingeniería Pratt de la Universidad de Duke

Publicación original por: WRAL TechWire