Pela primeira vez no mundo, um robô humanoide entra em uma sala de cirurgia, e médicos o operam para realizar uma cirurgia em um organismo vivo

Pesquisadores relataram na edição de 8 de julho da revista Nature que dois robôs humanoides remotamente operados foram usados pela primeira vez para realizar duas cirurgias, em uma pesquisa pré-clínica.

O estudo foi fruto de uma colaboração entre uma equipe de engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego e uma equipe de cirurgiões.

Em uma das cirurgias, uma equipe homem-máquina composta por robôs humanoides e um cirurgião humano como assistente conseguiu realizar com sucesso uma colecistectomia.

A segunda cirurgia bem-sucedida foi feita pela colaboração lado a lado de dois robôs humanoides, caracterizando uma cirurgia de robô com robô e de equipe de robôs. As duas cirurgias foram realizadas em grandes mamíferos não humanos do grupo dos primatas.

Os pesquisadores disseram que este experimento de prova de conceito é o primeiro passo para introduzir robôs humanoides na sala de cirurgia.

Esses robôs podem primeiro atuar como assistentes durante procedimentos cirúrgicos e, no futuro, ser operados remotamente por cirurgiões para executar as cirurgias.

Michael Yip, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e da Computação da Universidade da Califórnia em San Diego e um dos autores seniores do artigo, afirmou que a escassez de cirurgiões existe lado a lado com a crescente demanda de pacientes, o que prolonga os tempos de espera, reduz as oportunidades de atendimento e agrava a desigualdade na alocação de recursos médicos.

“Operação remota e robôs humanoides autônomos têm potencial real para ampliar a acessibilidade a cirurgias críticas, salvando pacientes que, de outra forma, não conseguiriam obter esses procedimentos. Isso não só ajuda a enfrentar a crise de saúde nos EUA, como também a aliviar dificuldades médicas em escala global.”

Os pesquisadores apontaram que, ao contrário dos sistemas robóticos cirúrgicos dedicados, que conseguem executar apenas uma única função, robôs humanoides oferecem múltiplas capacidades e podem ser usados para uma ampla gama de procedimentos cirúrgicos e tarefas gerais.

Esses robôs também podem ser implantados com mais facilidade em áreas remotas e em outros ambientes desafiadores, onde a versatilidade é ainda mais importante.

“Este estudo mostra que há um futuro viável para robôs humanoides no campo da cirurgia. Você pode imaginar esses robôs sendo implantados em comunidades remotas com dificuldade de alocação de pessoal, ou em ambientes hostis, como cenários de busca e resgate, quando em pouco tempo é necessária uma implantação em larga escala de cuidados médicos de campanha”, disse Yip. Ele também é professor da Jacobs School of Engineering da Universidade da Califórnia em San Diego.

Quais são as vantagens dos robôs humanoides na sala de cirurgia?

Na prática, robôs humanoides podem resolver um dos principais problemas na área de saúde: o acesso a atendimento médico.

Sistemas cirúrgicos dedicados geralmente vêm com três a quatro braços mecânicos, ferramentas dedicadas e software proprietário.

Esses sistemas pesam cerca de 1800 libras, exigem uma grande equipe para a instalação e ocupam bastante espaço na sala de cirurgia, que normalmente precisa ser reformada para acomodá-los.

Em comparação, robôs humanoides têm mobilidade e características mais compactas. Os robôs usados neste estudo têm o apelido de Surgie, medem 5 pés de altura e pesam 60 libras. (Neste experimento, foi usado o robô humanoide G1 produzido pela empresa chinesa Unitree Technology)

Esses robôs relativamente leves e compactos são especialmente úteis em regiões remotas e com pouca disponibilidade de recursos.

Yip disse que, nesses ambientes, o custo de construir salas cirúrgicas dedicadas para sistemas robóticos ou de encontrar grandes equipes para operar equipamentos dedicados é tão alto que se torna desanimador.

Diferentemente de sistemas típicos de operação cirúrgica, robôs humanoides conseguem se integrar de forma fluida à sala de cirurgia.

Embora os pesquisadores tenham de fato precisado fabricar adaptadores para que o Surgie possa segurar instrumentos cirúrgicos tradicionais, a sensação de operar o robô humanoide é mais natural, especialmente para aqueles que não receberam treinamento em sistemas dedicados.

“Ficamos surpresos com o quão bem o Surgie se encaixou no nosso espaço de trabalho e no nosso fluxo de trabalho”, disse o coautor do estudo, Nikita Thareja, médico, doutor em medicina, residente de cirurgia geral na Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego.

Um dos autores seniores do artigo, Shanglei Liu, médico, doutor em medicina, professor assistente de cirurgia da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego, afirmou que as cirurgias realizadas por meio de operação remota de um robô humanoide são tão precisas quanto as realizadas por sistemas robóticos cirúrgicos também operados remotamente. Durante o estudo, ele ficou responsável pela operação remota do robô.

“O custo é só uma parte, e o espaço que ocupa na sala de cirurgia também é só uma parte. Por isso, ele é fácil de implantar, tanto em áreas remotas quanto no espaço”, disse Liu.

Qual é o próximo passo?

A operação remota ainda precisa resolver alguns problemas. O robô precisa ser recalibrado várias vezes ao longo do procedimento cirúrgico.

Por isso, o tempo de cirurgia é muito maior do que ao usar sistemas cirúrgicos dedicados existentes.

Mas Liu disse que isso é comum em sistemas robóticos dedicados no estágio inicial e que provavelmente vai melhorar com o tempo. A primeira cirurgia laparoscópica com robô levava seis horas; agora leva apenas 30 minutos.

O atraso entre o movimento do controlador por parte dos cirurgiões e o movimento do robô é um problema que a equipe está melhorando, pois está explorando operações cirúrgicas com distâncias maiores para comunidades remotas.

Os pesquisadores também observaram diferentes papéis que o Surgie pode desempenhar. Como ele consegue caminhar e executar a maior parte das tarefas físicas que humanos conseguem fazer, pode pegar instrumentos para o cirurgião e também limpar a sala após a cirurgia.

“Um de nossos objetivos é desenvolver um assistente cirúrgico autônomo”, disse Yip.

“Muitas comunidades enfrentam o dilema de falta de pessoal nas equipes cirúrgicas, o que significa que os pacientes não conseguem ser tratados. Nosso objetivo é construir as salas de cirurgia do futuro, em que robôs humanoides e humanos cooperem lado a lado, como uma equipe integrada, fornecendo serviços cirúrgicos para quem precisa, tanto em ambientes hospitalares tradicionais quanto em cenários médicos não convencionais.”

Os pesquisadores enfatizaram que este trabalho não pode prescindir da estreita colaboração entre engenheiros e cirurgiões, além do papel do futuro Center of Surgery da Universidade da Califórnia em San Diego.

“Este feito demonstra a força de reunir engenheiros e cirurgiões inovadores para resolver questões clínicas significativas em nossos laboratórios de treinamento e pesquisa de classe mundial”, disse Ryan Broderick, médico, doutor em medicina, diretor interino do Center of Surgery no futuro e professor assistente de cirurgia na Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego.

“Nosso centro cria uma ponte entre inovação em engenharia e especialização clínica, para que ideias transformadoras sejam rigorosamente desenvolvidas, testadas e refinadas.”

Fonte do artigo: Machine Xu Yan

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