Pela primeira vez, um robô realizou uma cirurgia em um paciente humano sem necessidade de interferência de médicos humanos.

No caso, o robô, que foi treinado com vídeos de cirurgias, realizou uma fase longa de remoção de uma vesícula biliar de um paciente.

Durante a operação, a máquina respondeu e aprendeu por meio de comando de voz da equipe, como se fosse um cirurgião novato aprendendo com um mentor, relata o EurekAlert.

Como o robô fez uma cirurgia em um humano sozinho

• Durante os testes, o robô conseguiu passar com êxito e com experiência de um cirurgião humano com vasta experiência e qualificado, mesmo em situações inesperadas, mas típicas das emergências médicas da vida real;
• O trabalho foi financiado pelo governo federal dos Estados Unidos, liderado pela Universidade Johns Hopkins (EUA);
• “Esse avanço nos move de robôs que podem executar tarefas cirúrgicas específicas para robôs que realmente entendem os procedimentos cirúrgicos”, disse o roboticista médico Axel Krieger;
• “Esta é uma distinção crítica que nos aproxima significativamente de sistemas cirúrgicos autônomos clinicamente viáveis que podem funcionar na realidade confusa e imprevisível do atendimento ao paciente real”;
• Os resultados foram publicados nesta quarta-feira (9) na Science Robotics.

Algo similar já foi feito

Em 2022, o robô Smart Tissue Autonomous Robot de Krieger (STAR) fez a primeira cirurgia robótica totalmente autônoma em um animal vivo. O paciente era um porco, que passou por uma cirurgia laparoscópica.

Mas o robô, para o procedimento, precisou que o tecido fosse especialmente marcado, além de que o procedimento fosse realizado em ambiente altamente controlado e seguiu plano cirúrgico rígido e predeterminado. Krieger afirmou que era como ensinar um robô a digirir em uma rota bem mapeada.

Contudo, segundo o especialista, esse novo sistema “é como ensinar um robô a navegar por qualquer estrada, em qualquer condição, respondendo inteligentemente a tudo o que encontrar”.

O sistema

O Surgical Robot Transformer-Hierarchy (SRT-H) vai além e realiza cirurgias, adaptação a características anatômicas particulares de cada paciente em tempo real, tomando decisões ao mesmo tempo e corrigindo, automaticamente, quando as coisas não saem como esperado.

O SRT-H foi construído com a mesma arquitetura que alimenta a inteligência artificial (IA) ChatGPT, da OpenAI. Ele é interativo, responde a comandos falados, como “agarre a cabeça da vesícula biliar”, e correções, como “mover o braço esquerdo um pouco para a esquerda”. O robô é capaz de aprender com o feedback da equipe humana.

“Este trabalho representa um grande salto em relação aos esforços anteriores porque aborda algumas das barreiras fundamentais para a implantação de robôs cirúrgicos autônomos no mundo real”, explicou o principal autor Ji Woong “Brian” Kim, ex-pesquisador de pós-doutorado na Johns Hopkins, atualmente na Universidade de Stanford (EUA).

“Nosso trabalho mostra que os modelos de IA podem ser confiáveis o suficiente para a autonomia cirúrgica – algo que, antes, parecia distante, mas, agora, é comprovadamente viável“, completou.

O sistema foi usado, no ano passado, pela equipe de Krieger para treinar um robô que realiza três tarefas cirúrgicas fundamentais:

• Manipular uma agulha;
• Levantar o tecido corporal;
• Suturar.

Cada uma dessas tarefas levaram apenas alguns segundos. Contudo, a remoção de uma vesícula biliar é bem mais complexo: ela é composta por 17 procedimentos de longo prazo.

O robô precisou identificar dutos e artérias e agarrá-los com precisão, colocar clipes de forma estratégica e cortar partes do corpo do paciente com tesouras.

O SRT-H conseguiu fazer a cirurgia apenas assistindo a vídeos de operações desse tipo realizadas por cirurgiões da Johns Hopkins em cadáveres de porcos. Ver os vídeos permitiu à máquina que fizesse o procedimento com total precisão.

“Assim como os residentes cirúrgicos muitas vezes dominam diferentes partes de uma operação em taxas diferentes, este trabalho ilustra a promessa de desenvolver sistemas robóticos autônomos de maneira semelhante modular e progressivamente”, afirma o cirurgião Jeff Jopling, da Johns Hopkins, co-autor do projeto.

Outro feito do robô foi, por exemplo, realizar os passos com perfeição e em condições anatômicas pouco favoráveis e diante de desvios inesperados, como quando os pesquisadores mudaram a posição inicial do dispositivo e quando adicionaram corantes similares ao sangue humano, o que fez a aparência da vesícula biliar e dos tecidos ao redor mudar.

“Para mim, isso realmente mostra que é possível realizar procedimentos cirúrgicos complexos de forma autônoma. Esta é uma prova de conceito de que é possível e essa estrutura de aprendizado de imitação pode automatizar um procedimento tão complexo com um alto grau de robustez”, opinou Krieger.

Próximos passos

A seguir, a equipe responsável visa treinar e testar o SRT-H em outros tipos de cirurgias e ampliar suas capacidades para realização de uma cirurgia completa 100% autônoma.

Veja o vídeo explicativo do procedimento realizado pelo robô aqui.