Robô Realiza Primeira Cirurgia Laparoscópica Totalmente Automatizada

Um novo robô desenvolvido por uma equipe da Universidade Johns Hopkins realizou a primeira cirurgia laparoscópica sem ajuda humana. Ele realizou a cirurgia no tecido mole de um porco, e é um grande passo em direção à cirurgia totalmente automatizada em humanos.

Robô Autônomo de Tecido Inteligente (STAR)

O robô é chamado de Robô Autônomo de Tecido Inteligente (STAR), e foi descrito em um artigo publicado em Science Robotics.

Axel Krieger é professor assistente de engenharia mecânica na Escola de Engenharia Whiting da Johns Hopkins. Ele também é autor sênior da pesquisa.

“Nossos resultados mostram que podemos automatizar uma das tarefas mais intricadas e delicadas na cirurgia: a reconexão de dois extremos de um intestino. O STAR realizou o procedimento em quatro animais e produziu resultados significativamente melhores do que os humanos realizando o mesmo procedimento”, disse Krieger.

O robô provou ser especialmente eficiente na anastomose intestinal, que é um procedimento que requer movimento repetitivo e precisão. É um dos aspectos mais desafiadores da cirurgia gastrointestinal, pois requer alta precisão e consistência. Um tremor leve na mão pode resultar em complicações massivas para um paciente.

Construindo Sobre o Modelo de 2016

Krieger trabalhou com uma equipe no Hospital Infantil Nacional em Washington, D.C. e Jin Kang, que é professor de engenharia elétrica e computacional da Johns Hopkins. Juntos, eles criaram o robô com um sistema de visão guiado projetado para suturar tecido mole. O modelo atual é construído sobre um modelo de 2016 que foi capaz de reparar os intestinos de um porco. No entanto, o modelo anterior requeria uma incisão grande e orientação humana.

O sistema STAR atual recebeu novos recursos que melhoram a autonomia e a precisão cirúrgica. Isso inclui ferramentas de sutura especializadas e sistemas de imagem de última geração.

De acordo com Krieger, a cirurgia de tecido mole é um grande desafio para os robôs, dado o caráter imprevisível. Para superar isso, o STAR foi equipado com um sistema de controle inovador que pode ajustar o plano cirúrgico em tempo real, semelhante a um cirurgião humano.

“O que torna o STAR especial é que é o primeiro sistema robótico a planejar, adaptar e executar um plano cirúrgico em tecido mole com intervenção humana mínima”, disse Krieger.

Kang e sua equipe de estudantes desenvolveram um endoscópio tridimensional baseado em luz estruturada e um algoritmo de rastreamento baseado em aprendizado de máquina para guiar o sistema.

“Acreditamos que um sistema avançado de visão computacional tridimensional é essencial para tornar os robôs cirúrgicos inteligentes e mais seguros”, disse Kang.

Está se tornando cada vez mais importante ter sistemas robóticos automáticos projetados para procedimentos laparoscópicos.

“A anastomose robótica é uma maneira de garantir que as tarefas cirúrgicas que requerem alta precisão e repetibilidade possam ser realizadas com maior exatidão e precisão em cada paciente, independentemente da habilidade do cirurgião”, disse Krieger. “Hipotetizamos que isso resultará em uma abordagem cirúrgica democratizada para o cuidado do paciente com resultados mais previsíveis e consistentes.”

Alguns dos outros membros da equipe responsáveis pelo STAR incluem Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei e Simon Leonard da Johns Hopkins. A pesquisa também foi assistida por Michael H. Hsieh, diretor do departamento Transitional Urology do Hospital Infantil Nacional.