Robôs humanóides realizam cirurgia laparoscópica da vesícula biliar pela primeira vez

Robôs humanóides pisaram oficialmente na mesa de operação, ajudando a realizar dois procedimentos cirúrgicos pela primeira vez. Durante o ensaio pré-clínico, os cirurgiões guiaram remotamente as máquinas através de dois procedimentos de remoção da vesícula biliar. Os robôs copiaram os movimentos dos cirurgiões em vez de tomar decisões médicas, e nenhum paciente humano esteve envolvido.

Ao contrário dos volumosos sistemas robóticos fixos, essas máquinas de um metro e meio de altura usavam instrumentos cirúrgicos padrão e operavam dentro de uma sala de cirurgia projetada para pessoas. O ensaio fornece uma visão antecipada de como um especialista poderá um dia trabalhar a partir de um robô móvel numa clínica rural ou noutro local onde o acesso a cuidados cirúrgicos seja difícil. Aqui está o que a equipe realizou e o que ainda precisa ser feito antes que essa tecnologia chegue aos pacientes humanos.

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Dois robôs humanóides completaram cirurgias ao vivo

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego publicaram os resultados na revista Nature no início deste mês. A equipe testou seu sistema durante duas operações laparoscópicas de remoção da vesícula biliar em porcos.

Durante uma operação, o robô humanóide manuseava instrumentos cirúrgicos enquanto um cirurgião humano o auxiliava. Durante o segundo procedimento, dois robôs ficaram próximos um do outro e trabalharam em equipe. Os cirurgiões controlaram remotamente ambos os robôs durante a operação. A experiência incluiu tarefas precisas usadas durante cirurgia minimamente invasiva da vesícula biliar. Robôs moviam-se e dissecavam tecidos ao redor da vesícula biliar. Eles também ajudaram a posicionar os clipes antes de removê-los.

Os pesquisadores projetaram o experimento como uma prova de conceito. Eles queriam saber se um robô humanóide de uso geral poderia lidar com instrumentos cirúrgicos padrão com controle suficiente para completar o procedimento. É possível. No entanto, o experimento também revelou questões que os pesquisadores devem resolver antes de testar o sistema em humanos.

Este teste foi a primeira vez que robôs humanóides operados remotamente concluíram com sucesso cirurgias de vesícula biliar ao vivo. Procedimentos robóticos da vesícula biliar já foram realizados antes, mas este estudo foi o primeiro a usar máquinas humanas de uso geral. Este trabalho baseia-se em pesquisas anteriores conduzidas pela UC San Diego usando o mesmo tipo de robô. CyberGuy já abordou como um ser humano controlado remotamente realiza sete procedimentos médicos, incluindo exames físicos e injeções guiadas por ultrassom.

Como esses robôs humanóides se encaixam em uma sala de cirurgia padrão

Os pesquisadores criaram Surgie modificando robôs humanóides Unitree G1 disponíveis comercialmente. Cada máquina tem cerca de 1,5 metro de comprimento e pesa cerca de 60 quilos. Isso torna o Surgie significativamente menor do que muitos sistemas de cirurgia robótica existentes, que podem pesar cerca de 1.800 libras.

Robôs cirúrgicos grandes podem exigir configuração extensa e ocupar muito espaço. Às vezes, os hospitais precisam atualizar a sala de cirurgia antes de instalá-la. Surgie pode ficar em uma sala projetada para pessoal médico humano. Os pesquisadores adicionaram adaptadores às suas mãos para que o robô pudesse segurar instrumentos laparoscópicos padrão.

O cirurgião então controlou o robô pelo controle remoto. Quando o cirurgião movia os controles, Sorge copiava esses movimentos na mesa de operação. Este design semelhante ao humano é importante. O hospital pode trazer o robô para uma sala existente em vez de reconstruir o espaço ao seu redor. A equipe médica também pode movê-lo entre salas ou transferi-lo para uma instalação menor. “Ficamos surpresos com o quão bem Surgie se encaixou em nosso espaço de trabalho e fluxo de trabalho”, disse Nikita Thareja, MD, residente de cirurgia geral na Escola de Medicina da UC San Diego e coautora do estudo.

A Unitree atualmente lista o G1 básico em US$ 13.500 antes de impostos e frete. No entanto, este preço não inclui os adaptadores cirúrgicos, instrumentos ou equipamentos de controle remoto utilizados no estudo. O preço ainda indica uma diferença potencialmente significativa entre os sistemas humanos de uso geral e os sistemas cirúrgicos especializados atuais. O custo dos robôs cirúrgicos da Vinci pode variar de cerca de US$ 700 mil a mais de US$ 3 milhões, dependendo do modelo e da configuração. Os pesquisadores não divulgaram o custo total da configuração completa do Surgie.

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Por que usamos um humano em vez de um robô cirúrgico?

Os modernos sistemas de cirurgia robótica já estão ajudando os médicos a realizar procedimentos altamente precisos. Porém, essas máquinas geralmente ficam em um só lugar e contam com equipamentos especializados. O robô humanóide oferece maior flexibilidade porque pode trabalhar em espaços destinados ao pessoal médico. Também pode conter ferramentas projetadas para mãos humanas.

Os pesquisadores acreditam que versões futuras poderão recuperar a ferramenta durante a cirurgia. O robô também pode ajudar a preparar ou limpar a sala após o procedimento. Mais importante ainda, o sistema móvel pode trazer as habilidades de um especialista para uma área onde é difícil encontrar cirurgiões.

Robôs humanóides operados remotamente poderiam expandir o acesso a procedimentos críticos, disse Michael Yip, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade da Califórnia, em San Diego. Os pesquisadores pretendem enviar os robôs para comunidades com equipe médica limitada ou hospitais de campanha temporários.

O objetivo não é entregar as decisões médicas a uma máquina. O cirurgião treinado permanecerá no controle enquanto o robô realiza esses movimentos no local do paciente. Isso pode dar à equipe de trauma do campo de batalha acesso a um especialista localizado longe. A mesma abordagem pode ajudar um paciente em uma cidade remota a evitar uma longa viagem até um grande centro médico. Os pesquisadores discutiram o uso desta tecnologia durante futuras missões espaciais.

Essa ideia já ultrapassou o laboratório com os robôs cirúrgicos tradicionais. Em março, informamos sobre um cirurgião de Londres que removeu remotamente o câncer de próstata de um paciente a 2.400 quilômetros de distância. A diferença é que o procedimento de Londres utilizou uma plataforma cirúrgica especializada. A Surgie poderia eventualmente oferecer um sistema menor que funcionasse dentro de uma sala de cirurgia padrão.

Os robôs ainda precisam de muita ajuda

Procedimentos bem-sucedidos não significam que os hospitais estejam prontos para começar a usar robôs humanóides nos pacientes. Os pesquisadores tiveram que recalibrar os robôs diversas vezes durante a cirurgia. As operações também demoraram muito mais do que os procedimentos realizados com sistemas cirúrgicos estabelecidos.

A latência é outra preocupação. Latência é o atraso entre o cirurgião mover o controlador e a resposta do robô. Um pequeno atraso pode ser irritante durante uma videochamada. Durante a cirurgia, mesmo um pequeno atraso pode afetar a precisão. Este desafio torna-se mais sério quando existe uma longa distância entre o cirurgião e o robô.

Os pesquisadores precisarão melhorar a confiabilidade e o tempo de resposta do robô. Eles também devem demonstrar que o sistema pode repetir com segurança o seu desempenho em muitos procedimentos. Os hospitais também precisarão de um plano de backup. Uma equipe cirúrgica qualificada deve permanecer pronta para intervir caso o robô pare de responder ou a telecomunicações falhe.

Um robô humanóide pode eventualmente funcionar sozinho?

Atualmente, os movimentos de Sorgi são controlados por cirurgiões humanos. Os pesquisadores da UC San Diego eventualmente querem desenvolver o que chamam de assistente cirúrgico autônomo. Este tipo de robô pode reconhecer a ferramenta que um cirurgião precisa ou completar uma tarefa limitada sob supervisão.

Pesquisadores de outros lugares estão testando uma abordagem diferente para a autocirurgia. CyberGuy cobriu anteriormente um robô movido a IA que completou autonomamente uma fase chave da remoção da vesícula biliar em um modelo cirúrgico realista. No entanto, realizar uma cirurgia em um paciente vivo é muito mais desafiador. O sangramento pode começar sem aviso prévio. A condição de um paciente também pode mudar em segundos.

O robô precisará reconhecer o problema e responder a ele com segurança. O pessoal médico também deve ser capaz de assumir o controle imediatamente. A cirurgia autônoma levanta questões difíceis sobre responsabilidade. Os hospitais necessitarão de regras claras que abranjam quem toma todas as decisões e quem assume a responsabilidade quando as coisas correm mal. A operação remota apresenta outra preocupação. Os hospitais terão que proteger o bot e suas comunicações contra acesso não autorizado. Ao mesmo tempo, o sistema precisará continuar operando com segurança enquanto ocorrer um problema de conexão.

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O que isso significa para você?

Você não verá um robô humanóide realizando autonomamente sua próxima cirurgia. Esta pesquisa ainda está em fase pré-clínica e a equipe testou o sistema em porcos e não em humanos. No entanto, o ensaio oferece uma visão antecipada da direção que a medicina assistida por robôs poderia tomar.

Um robô cirúrgico móvel poderia finalmente dar-lhe acesso a um especialista sem a necessidade de uma longa viagem. Também pode ajudar um hospital menor a fornecer procedimentos que atualmente exigem a transferência de pacientes para outro local. No entanto, o acesso não deve ser feito à custa da segurança. Antes de concordar com um procedimento assistido por robô, você deve saber quem está controlando o dispositivo. Você também deve perguntar o que acontece se a comunicação falhar e se uma equipe cirúrgica qualificada permanecerá na sala. O robô pode carregar a ferramenta, mas o julgamento humano ainda é a parte mais importante do processo.

Principais conclusões para Kurt

Observar dois robôs trabalhando em uma mesa de operação pode deixá-lo desconfortável. No entanto, esta tecnologia poderá resolver um problema grave nos cuidados de saúde se os investigadores conseguirem torná-la fiável e segura. Muitas comunidades lutam para atrair cirurgiões suficientes. Um robô compacto que trabalha com instrumentos padrão poderia permitir que um especialista remoto entrasse na sala de cirurgia sem se deslocar fisicamente até lá. O preço inicial relativamente baixo do robô básico também poderia tornar esta abordagem mais fácil de implementar do que alguns sistemas cirúrgicos especializados. Esta experiência continua a ser um marco inicial. Os robôs precisaram ser recalibrados e as operações demoraram mais que o normal. Os atrasos nas comunicações também continuam a ser uma preocupação. Os pesquisadores agora precisam provar que o Surgie pode ter um desempenho consistente antes que alguém considere fazer testes em humanos. Os hospitais também precisarão de salvaguardas de segurança rigorosas e de pessoal médico treinado e pronto para assumir o comando.

Você deixaria um cirurgião operar um robô semelhante a um humano se isso eliminasse meses de espera por atendimento? Informe-nos escrevendo para nós em CyberGuy. com.

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