Robô realiza primeira cirurgia laparoscópica sem ajuda humana

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Em quatro experimentos em tecidos de porco, o robô se destacou em suturar duas extremidades do intestino – uma das tarefas mais complexas e ...

Em quatro experimentos em tecidos de porco, o robô se destacou em suturar duas extremidades do intestino – uma das tarefas mais complexas e delicadas da cirurgia abdominal.
Um robô realizou uma cirurgia laparoscópica no tecido mole de um porco sem a ajuda de uma mão humana – um passo significativo em direção à cirurgia totalmente automatizada em humanos. Projetado por uma equipe de pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, o Smart Tissue Autonomous Robot, ou STAR, foi descrito na Science Robotics .

“Nossas descobertas mostram que podemos automatizar uma das tarefas mais intrincadas e delicadas da cirurgia: a reconexão de duas extremidades de um intestino.” 
Axel Krieger. Autor sênior do artigo e professor assistente de engenharia mecânica na Escola de Engenharia Whiting da Johns Hopkins.

O robô se destacou na anastomose intestinal, procedimento que exige alto nível de movimentos repetitivos e precisão. Conectar duas extremidades de um intestino é sem dúvida o passo mais desafiador na cirurgia gastrointestinal, exigindo que um cirurgião suture com alta precisão e consistência.
 


Mesmo o menor tremor da mão ou ponto mal colocado pode resultar em um vazamento que pode ter complicações catastróficas para o paciente.

“O STAR realizou o procedimento em quatro animais e produziu resultados significativamente melhores do que os humanos realizando o mesmo procedimento.”
Axel Krieger
Trabalhando com colaboradores do Hospital Nacional Infantil em Washington, DC, e Jin Kang, professor de engenharia elétrica e de computação da Johns Hopkins, Krieger ajudou a criar o robô, um sistema guiado por visão projetado especificamente para suturar tecidos moles. Sua versão atual é um modelo melhorado em relação a um modelo de 2016 que reparou os intestinos de um porco com precisão, mas que precisou de uma grande incisão para acessar o intestino e mais orientação de humanos.

A equipe equipou o STAR com novos recursos para maior autonomia e precisão cirúrgica aprimorada, incluindo ferramentas de sutura especializadas e sistemas de imagem de última geração que fornecem visualizações mais precisas do campo cirúrgico.

A cirurgia de tecidos moles é especialmente difícil para os robôs devido à sua imprevisibilidade, forçando-os a se adaptarem rapidamente para lidar com obstáculos inesperados, disse Krieger. O STAR tem um novo sistema de controle que pode ajustar o plano cirúrgico em tempo real, assim como um cirurgião humano faria.

“O que torna o STAR especial é que é o primeiro sistema robótico a planejar, adaptar e executar um plano cirúrgico em tecidos moles com intervenção humana mínima”, disse o primeiro autor Hamed Saeidi, pesquisador visitante de engenharia mecânica na Escola de Engenharia Whiting da Johns Hopkins.

Um endoscópio tridimensional baseado em luz estrutural e algoritmo de rastreamento baseado em aprendizado de máquina desenvolvido por Kang e seus alunos orienta o STAR. 

“Acreditamos que um sistema avançado de visão de máquina tridimensional é essencial para tornar os robôs cirúrgicos inteligentes mais inteligentes e seguros.”
Jin Kang. Professor de engenharia elétrica e de computação da Johns Hopkins

À medida que o campo médico avança em direção a abordagens mais laparoscópicas para cirurgias, será importante ter um sistema robótico automatizado projetado para auxiliar esses procedimentos, disse Krieger.

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

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