O 'médico robô' opera sozinho, a primeira cirurgia sem assistência humana.

Tão imperturbável quanto um médico especialista. Um robô realizou a primeira cirurgia sem assistência humana . Treinado com vídeos de operações, ele completou de forma autônoma o complexo procedimento de remoção da vesícula biliar, operando pela primeira vez em um paciente real . Durante o procedimento, ele respondeu e aprendeu com os comandos de voz da equipe, como um cirurgião novato de jaleco verde trabalhando com um mentor. Mesmo em cenários inesperados típicos de emergências médicas, o robô demonstrou a mesma perícia de um cirurgião humano habilidoso. O feito foi relatado na revista "Science Robotics".

O trabalho liderado por pesquisadores da Universidade Johns Hopkins — e financiado por fundos federais dos EUA — representa um grande avanço na robótica cirúrgica, permitindo que robôs operem com precisão semelhante à de máquinas, ao mesmo tempo em que oferecem adaptabilidade e compreensão semelhantes às humanas . É um salto que "nos leva de robôs capazes de realizar tarefas cirúrgicas específicas para robôs que realmente entendem procedimentos cirúrgicos", afirma o professor associado e especialista em robótica médica Axel Krieger. Uma "distinção fundamental", esclarece ele, "que nos aproxima significativamente de sistemas cirúrgicos autônomos clinicamente viáveis, capazes de operar na realidade caótica e imprevisível do atendimento real ao paciente".

Em 2022, o robô STAR (Smart Tissue Autonomous Robot) de Krieger realizou a primeira cirurgia robótica autônoma em um animal vivo: um procedimento laparoscópico em um porco. Mas esse robô exigiu tecido especialmente marcado, operou em um ambiente altamente controlado e seguiu um plano cirúrgico rígido e pré-determinado. Para Krieger, foi como ensinar um robô a dirigir por um caminho cuidadosamente traçado. Com o novo sistema, no entanto, "é como ensinar um robô a navegar em qualquer estrada, em quaisquer condições, respondendo de forma inteligente a tudo o que encontra", diz ele. O novo robô cirúrgico chama-se Transformer-Hierarchy, ou Srt-H, e ele realmente realiza cirurgias adaptando-se às características anatômicas individuais em tempo real, tomando decisões em tempo real e se autocorrigindo quando as coisas não saem como planejado.

Construído com a mesma arquitetura de aprendizado de máquina que alimenta o ChatGpt , o "Dr. Srt-H" também é interativo, capaz de responder a comandos de voz ("agarrar a cabeça da vesícula biliar") e correções ("mover o braço esquerdo ligeiramente para a esquerda"), além de aprender com o feedback recebido. Isso supera "alguns dos obstáculos fundamentais à implementação de robôs cirúrgicos autônomos no mundo real", enfatiza o autor principal Ji Woong "Brian" Kim, ex-pesquisador de pós-doutorado na Johns Hopkins, agora na Universidade Stanford. "Nosso trabalho demonstra que modelos de IA podem ser confiáveis ​​o suficiente para a autonomia cirúrgica, um objetivo que antes parecia distante, mas agora é alcançável", garante.

No ano passado, a equipe de Krieger usou o sistema para treinar um robô a executar três tarefas cirúrgicas básicas: manipular uma agulha, levantar tecido e suturar. Cada uma dessas tarefas levou apenas alguns segundos. O procedimento de remoção da vesícula biliar é muito mais complexo, consistindo em uma sequência de 17 ações com duração de vários minutos . O robô teve que identificar e agarrar precisamente dutos e artérias específicos, posicionar clipes estrategicamente e cortar certas seções com tesouras. Srt-H aprendeu a realizar a operação assistindo a vídeos de cirurgiões da Johns Hopkins. A equipe reforçou o treinamento visual com legendas descrevendo as tarefas. Depois de assistir aos vídeos, o robô realizou o procedimento com 100% de precisão. Embora tenha levado mais tempo do que um cirurgião humano para concluir o procedimento, os resultados foram comparáveis ​​aos de um cirurgião experiente.

"Assim como os residentes cirúrgicos frequentemente dominam diferentes partes de uma operação em ritmos diferentes, este trabalho ilustra a promessa de desenvolver sistemas robóticos autônomos de maneira igualmente modular e progressiva", afirma Jeff Jopling, cirurgião da Johns Hopkins e coautor do estudo. Em determinado momento, para testá-lo, os pesquisadores também ajustaram a posição inicial do robô e adicionaram corantes semelhantes ao sangue, que alteraram a aparência da vesícula biliar e do tecido circundante. "Para mim, isso realmente demonstra que é possível realizar procedimentos cirúrgicos complexos de forma autônoma", conclui Krieger. A equipe agora planeja treinar e testar o sistema em mais tipos de cirurgias e expandir suas capacidades para realizar cirurgias totalmente autônomas.