Como a IA está inaugurando uma nova era de cirurgia robótica

A robótica médica entrou pela primeira vez na cirurgia geral na década de 1980 com ferramentas laparoscópicas que permitiam procedimentos minimamente invasivos, reduzindo o tamanho da incisão e o tempo de recuperação. Esses sistemas iniciais estenderam as capacidades dos cirurgiões, transformando o cenário cirúrgico.

Hoje, a inteligência artificial (IA) está inaugurando uma nova era de precisão e controle na sala de operações. No entanto, apesar desse progresso, os sistemas robóticos ainda estão limitados a procedimentos selecionados, deixando a maioria das cirurgias dependentes de métodos tradicionais — e muitos pacientes sem os benefícios da consistência e dos resultados aprimorados.

À medida que a tecnologia médica continua a evoluir, como as aplicações de IA em robótica cirúrgica podem ser escaladas para transformar a saúde em um nível mais amplo?

Aumento do Potencial de Mercado

Impulsionado por aumento do financiamento de VC robótico e a transformação digital dos últimos cinco anos, a indústria de robótica está vendo resultados de mercado acelerados, sem sinais de parada. No início deste ano, Nvidia anunciou sua intenção de aumentar os investimentos em seu desenvolvimento de robôs, sinalizando uma mudança positiva para o futuro da robótica. Investimentos semelhantes em robótica por grandes jogadores avançarão ainda mais a tecnologia robótica por meio da coleta de dados e aprendizado de máquina, fornecendo recursos e insights adicionais.

Líderes da indústria de robótica cirúrgica, como Intuitive Surgical, Medtronic e Stryker, pioneiros em cirurgias assistidas por robôs para vários procedimentos. Desde a introdução de seu sistema da Vinci para cirurgia geral em 2000, a Intuitive Surgical continuou a iterar sua plataforma robótica para expandir suas ofertas para cirurgias cardíacas, bariátricas, ginecológicas e torácicas, entre outras. Com a adoção em massa de cirurgias assistidas por robôs, a robótica cirúrgica tem sido adotada em uma escala mais rápida. Entre 2012 e 2018, os procedimentos assistidos por robôs aumentaram 738% na cirurgia geral.

Olhando para o futuro, a robótica cirúrgica tem um potencial de mercado ainda maior e está prevista para crescer para mais de $14 bilhões até 2026 – um aumento em relação aos mais de $10 bilhões em 2023. Isso ocorre principalmente devido ao maior acesso a procedimentos cirúrgicos robóticos, avanços em automação e tecnologias digitais e novos jogadores que visam fornecer soluções médicas de ponta que aproveitem o poder da IA.

Abordagem de Deep Tech

Construída na interseção de disciplinas, a deep tech combina tecnologias multidisciplinares, como IA, computação quântica, biotecnologia e robótica, para inaugurar uma nova era de tecnologia. Startups que adotam uma abordagem de deep tech em cirurgia robótica estão criando soluções inovadoras para o futuro, como pode ser visto no desenvolvimento de healthtech, que pode melhorar o acesso dos pacientes a cuidados médicos críticos. Com o desenvolvimento de deep tech, os procedimentos cirúrgicos podem se tornar totalmente automatizados no futuro, exigindo assistência mínima do cirurgião e expandindo significativamente o acesso ao tratamento.

As tecnologias de deep tech emergentes em robótica cirúrgica podem ter um impacto duradouro em nível global. Com cerca de dois terços da população mundial – 5 bilhões de pessoas – sem acesso a tratamento cirúrgico, essas novas modalidades, impulsionadas por IA, podem expandir o acesso geral e fechar a lacuna de cuidados cirúrgicos.

Fundindo IA e Robótica Cirúrgica

A IA inovou e mudou a forma como interagimos com diferentes tecnologias e uns com os outros. Nos últimos cinco anos, a transformação trazida pela IA acelerou o desenvolvimento da robótica e criou aplicações adicionais para IA em diferentes modalidades, incluindo cirurgia robótica.

Aqui estão três maneiras essenciais pelas quais a IA está fazendo um impacto rápido e profundo:

1. IA Encarnada

A tecnologia está mudando a forma como interagimos com nosso ambiente e as pessoas ao nosso redor. A IA encarnada, que inclui veículos autônomos e robôs humanoides, é a fusão de IA com sistemas físicos para executar tarefas complexas em ambientes do mundo real. Quando a IA encarnada é aplicada à robótica cirúrgica, ela tem o potencial de ter impactos duradouros na melhoria dos cuidados cirúrgicos e na melhoria das técnicas existentes. No entanto, a IA encarnada requer dados do mundo real significativos para desenvolver modelos de simulação de treinamento, que são usados para treinar e expandir as capacidades da IA e melhorar as informações baseadas em dados. Até recentemente, o acesso a grandes quantidades de dados de treinamento foi um pouco limitado; no entanto, à medida que a indústria continua a investir no treinamento e desenvolvimento de modelos de IA, os conjuntos de dados simulados estão crescendo a um ritmo mais rápido e melhorando a funcionalidade da IA encarnada.

2. Insights e Orientação de Dados Contínuos

Os sistemas baseados em IA podem absorver e compreender grandes quantidades de informações em segundos – muito mais rápido do que o cérebro humano. Ao treinar máquinas em grandes conjuntos de dados, as informações baseadas em dados podem informar decisões cirúrgicas antes que os cirurgiões sequer entrem na sala de operações. As simulações de treinamento baseadas em IA podem beneficiar significativamente os cirurgiões, pois o treinamento em conjuntos de dados baseados em milhares de cirurgias fornece aos cirurgiões tendências e técnicas para fornecer uma melhor experiência ao paciente e também permite que eles se preparem para e compreendam as complexidades de casos raros ou complexos antes de enfrentá-los na sala de operações. Esse processo pode acelerar e encurtar a longa curva de aprendizado que os cirurgiões enfrentam ao se treinar para atingir o desempenho cirúrgico de ponta.

Quando aplicada a tecnologias de imagem e visualização em tempo real, os dados baseados em IA também podem melhorar as capacidades de tomada de decisão dos cirurgiões durante as operações. Ao fornecer aos cirurgiões insights para ajustar os planos cirúrgicos durante os procedimentos, os sistemas baseados em IA podem empoderar os cirurgiões a otimizar técnicas e abordagens em tempo real. Por meio de sistemas de imagem baseados em IA, os cirurgiões podem receber análises de imagem avançadas e “mapas” 3D em tempo real dos locais cirúrgicos. Essas sobreposições aprimoradas podem fornecer aos cirurgiões insights expandidos sobre o campo cirúrgico, juntamente com feedback em tempo real sobre suas técnicas cirúrgicas. As plataformas de cirurgia robótica estão à frente da integração dessa tecnologia na sala de operações, com o objetivo de aumentar a precisão e os resultados cirúrgicos.

Além disso, ao fornecer feedback contínuo pós-operatório, os sistemas baseados em IA podem fornecer feedback valioso aos cirurgiões sobre seu desempenho durante os procedimentos – destacando fraquezas e forças e sugerindo estratégias específicas sobre como melhorá-los. Tais plataformas também podem recomendar novos planos de tratamento com base na história do paciente e na análise de dados do procedimento específico e podem empoderar os cirurgiões com informações adicionais que possam melhorar o tratamento posterior. Portanto, as plataformas de IA têm o potencial de absorver e adaptar feedback cirúrgico ao longo de todo o ciclo cirúrgico (antes, durante e após) por meio de um loop de feedback de IA para aumentar a precisão e o desempenho dos cirurgiões.

3. Aumento da Precisão e Exatidão

As habilidades cirúrgicas individuais frequentemente variam entre os cirurgiões devido ao acesso a oportunidades de ponta, desde a localização do programa até o acesso à mentorização cirúrgica. Por exemplo, o campo da oftalmologia tem uma curva de aprendizado acentuada. Em média, leva pelo menos 15 anos de treinamento e experiência cirúrgica para atingir o desempenho de ponta como cirurgião oftálmico. Com uma população em envelhecimento crescente e um número decrescente de cirurgiões, uma nova solução é necessária para reduzir o período de treinamento do cirurgião e padronizar a precisão e a exatidão dos cuidados para todos.

Além de reduzir a curva de aprendizado para os cirurgiões e permitir que eles atinjam o desempenho de ponta mais rapidamente, a introdução de plataformas baseadas em IA no processo cirúrgico pode aumentar a precisão e a exatidão e pode melhorar os resultados subótimos. Recursos semi-autônomos e cada vez mais autônomos em plataformas robóticas podem eliminar o tremor natural da mão do cirurgião e melhorar a precisão e a exatidão gerais, melhorando assim os resultados clínicos. Além disso, a capacidade dos sistemas baseados em IA de reconhecer estruturas anatômicas únicas e fornecer a localização exata para incisões e outros passos cirúrgicos – especialmente em procedimentos complexos ou áreas anatômicas – pode reduzir significativamente a taxa de erros do cirurgião, melhorando a consciência espacial das estruturas anatômicas. Portanto, todos os cirurgiões que utilizam sistemas baseados em IA poderão fornecer cuidados consistentemente mais precisos.

Quando incorporada ao processo cirúrgico, as plataformas robóticas baseadas em IA fornecem insights inestimáveis que podem melhorar a experiência geral para o paciente e o cirurgião.

Conclusão

A IA continuará a desempenhar um papel significativo no avanço da saúde no futuro. Incorporar tecnologias de IA avançadas em nossos serviços de saúde, como arquivamento eletrônico, diagnósticos e monitoramento e acompanhamento da saúde, bem como cuidados cirúrgicos, é imperativo. Ao fazer isso, podemos melhorar a experiência geral do paciente e do cirurgião.

Na cirurgia robótica, a IA está acelerando a transformação da tecnologia e o acesso do paciente ao tratamento de alto nível consistente. Avanços em robótica, combinados com IA e automação, continuarão a inaugurar novas aplicações, criando um nível mais alto de cuidados padronizados e lançando a qualidade e o acesso à saúde a novas alturas.