Robôs humanoides realizaram, pela primeira vez, a remoção cirúrgica da vesícula biliar de animais vivos em um experimento médico inédito.
Apesar do feito, as máquinas não atuaram de forma autônoma nem substituíram cirurgiões humanos: todos os movimentos foram controlados remotamente por profissionais qualificados, em um modelo de colaboração entre humanos e robôs.
O estudo, publicado na revista Nature, descreve a realização de duas cirurgias minimamente invasivas em porcos vivos durante um ensaio pré-clínico.
Segundo os pesquisadores, caso a tecnologia se mostre segura e eficaz para uso em pacientes humanos no futuro, ela poderá permitir que cirurgiões realizem procedimentos robóticos à distância em hospitais e clínicas de pequeno porte que não dispõem de equipamentos cirúrgicos especializados devido ao alto custo.
Para Shanglei Liu, professor assistente de cirurgia da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego (UC San Diego), a principal vantagem da solução é sua simplicidade e menor custo.
“É uma fração do custo e ocupa uma fração do espaço em uma sala de cirurgia”, afirmou Liu ao UC San Diego Today. “Então é fácil de implantar em qualquer lugar, desde áreas rurais até o campo de batalha e até o espaço.”
Robôs mais compactos e acessíveis
O experimento utilizou o robô humanoide Unitree G1, produzido pela fabricante chinesa Unitree. A versão básica do equipamento, equipada com mãos praticamente não funcionais, custa a partir de US$ 13,5 mil (R$ 69,1 mil), além de despesas de envio entre US$ 300 e US$ 1,2 mil (R$ 1,5 mil/R$ 6,1 mil).
Entretanto, a inclusão de componentes considerados essenciais, como mãos robóticas com maior destreza, pode elevar o preço para mais de US$ 67 mil (R$ 343,1 mil).
Mesmo assim, o valor permanece muito inferior ao de sistemas cirúrgicos especializados, como o da Vinci Surgical System, da Intuitive Surgical, cujo preço varia entre centenas de milhares e vários milhões de dólares.
Além do custo, o tamanho também diferencia os equipamentos. Enquanto o sistema da Vinci pode pesar cerca de 815 quilos e exige grande espaço dentro das salas cirúrgicas, o Unitree G1 mede aproximadamente 1,5 metro de altura e pesa apenas 27 quilos, características que podem facilitar sua utilização em ambientes clínicos menores e regiões remotas.
Apesar disso, os pesquisadores destacam que o sistema da Vinci já possui aprovação da FDA, agência reguladora de alimentos e medicamentos dos Estados Unidos, além da autorização de outras autoridades sanitárias, tendo sido validado em diversos ensaios clínicos para diferentes tipos de cirurgia.
Já os robôs humanoides teleoperados ainda permanecem em estágio experimental, mesmo após o sucesso obtido nas cirurgias realizadas em animais.
Adaptações para transformar o robô em cirurgião
Para tornar o experimento possível, a equipe da UC San Diego precisou desenvolver adaptações específicas para o robô, apelidado de “Surgie”. Os pesquisadores construíram adaptadores físicos para que o humanoide pudesse segurar instrumentos cirúrgicos e criaram um software capaz de converter os movimentos intuitivos das mãos do cirurgião em comandos precisos para as ferramentas instaladas nos pulsos do robô.
O controle foi realizado por um cirurgião utilizando um computador equipado com um visor estereoscópico acoplado a um headset, que permitia visualizar o procedimento. Um pedal possibilitava conectar ou desconectar os movimentos das mãos do operador em relação aos instrumentos cirúrgicos.
Na primeira cirurgia realizada em um porco vivo, um cirurgião permaneceu ao lado do robô como assistente. Já na segunda operação, dois robôs humanoides teleoperados atuaram simultaneamente durante o procedimento.
Profissional operando o robô por meio de uma máquina – Imagem: Reprodução
Limitações ainda desafiam a tecnologia
O estudo também evidenciou diversos obstáculos que ainda impedem a adoção clínica da tecnologia.
Durante as operações, a equipe precisou interromper os procedimentos por vários minutos para recalibrar os robôs e aumentar sua precisão ou reposicionar fisicamente seus braços e corpo em relação aos instrumentos médicos. Como consequência, as cirurgias levaram “muito mais tempo do que quando realizadas com sistemas cirúrgicos especializados existentes”, segundo o UC San Diego Today.
Outra limitação está na estrutura física do próprio Unitree G1. O robô possui envergadura de braço de apenas 450 milímetros, enquanto um adulto apresenta alcance entre 1,6 e 1,8 metro. Essa diferença restringiu o campo de atuação dos operadores remotos.
Além disso, as limitações de movimento dos robôs, somadas à necessidade de frequentes recalibrações, aumentaram a carga cognitiva e operacional da equipe cirúrgica.
Os pesquisadores também apontaram que a latência — o atraso entre o movimento realizado pelo operador humano e sua execução pelo robô — representa outro desafio importante para futuras cirurgias remotas.
Os sistemas atuais de robôs humanoides apresentam atrasos de centenas de milissegundos, enquanto estudos anteriores indicam que sistemas cirúrgicos deveriam operar, idealmente, com latência inferior a 150 milissegundos.
Os testes também mostraram que tanto cirurgiões experientes quanto residentes executaram tarefas de treinamento mais rapidamente utilizando os controles do hardware da Vinci Research Kit, considerado uma referência em cirurgia telerrobótica, do que operando os robôs humanoides.
Próximo objetivo é criar assistentes cirúrgicos autônomos
Apesar das limitações, os pesquisadores afirmam que continuam aperfeiçoando o sistema enquanto estudam novas aplicações.
Michael Yip, professor de engenharia elétrica e da computação da UC San Diego, afirmou que um dos objetivos é desenvolver um “assistente cirúrgico autônomo” capaz de atuar ao lado dos médicos em atividades gerais, como buscar instrumentos ou até mesmo realizar a limpeza de salas cirúrgicas.
“Robôs humanoides operados remotamente e autônomos têm real potencial para ampliar o acesso a cirurgias críticas às quais os pacientes de outra forma não teriam acesso”, afirmou Yip ao UC San Diego Today. “Isso pode ajudar a enfrentar a crise da saúde não apenas nos Estados Unidos, mas também no mundo todo.”
Apesar do avanço, muitos dos principais pesquisadores da área de robótica concordam que robôs de uso geral capazes de trabalhar de forma totalmente autônoma, especialmente em ambientes próximos a pessoas e com segurança, ainda estão distantes de se tornar realidade. O post Cirurgia do futuro? Robôs humanoides operam animais vivos sob controle de médicos apareceu primeiro em Olhar Digital.