Cirurgião Robótico Autônomo obtém Remoção de Órgão Impecável com Taxa de Sucesso de 100%
Hierarquia de Transformadores de Robôs Cirúrgicos (SRTH) realizando uma cirurgia na vesícula biliar. Juo-Tung Chen/Universidade Johns Hopkins
Estamos nos aproximando de salas de cirurgia onde somos os únicos humanos presentes, graças à primeira cirurgia do mundo realizada por um robô capaz de responder e aprender em tempo real. Sua precisão e expertise estavam no mesmo nível de cirurgiões veteranos.
Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins treinaram um robô usando vídeos cirúrgicos e, em seguida, o incumbiram de realizar de forma independente a remoção da vesícula biliar — guiados apenas por comandos de voz, semelhante à forma como uma equipe cirúrgica auxilia um cirurgião-chefe. Chamado de SRT-H (Hierarquia do Transformador do Robô Cirúrgico), o robô traduziu seu treinamento em prática, removendo a vesícula biliar repetidamente e com sucesso, enquanto fazia ajustes em tempo real, conforme necessário.
Novas Marcas de Robôs dão um Salto Rumo a Salas de Cirurgia Totalmente Autônomas
“Este desenvolvimento nos leva de robôs que simplesmente realizam tarefas cirúrgicas predefinidas para aqueles que realmente compreendem os procedimentos cirúrgicos”, explicou o especialista em robótica médica Azwl Krieger. “É um salto crucial em direção a sistemas cirúrgicos autônomos que podem operar com eficácia no ambiente caótico e imprevisível do atendimento ao paciente no mundo real.”
O SRT-H representa um grande avanço na área, demonstrando não apenas a precisão mecânica, mas também a capacidade mais complexa de se adaptar e responder em tempo real — fazendo ajustes conforme necessário, em vez de seguir estritamente um plano pré-determinado.
Robô Realiza Cirurgias Complexas da Vesícula Biliar em Modelos Semelhantes a Humanos com Precisão e Exatidão em Múltiplos Procedimentos
Embora este estudo destaque a capacidade do SRT-H de realizar remoções completas da vesícula biliar (colecistectomias) em oito procedimentos diferentes, é importante observar que essas cirurgias foram realizadas em modelos semelhantes a humanos altamente realistas — não em humanos de verdade. Ainda assim, os tecidos sintéticos se assemelhavam bastante à anatomia humana, e o robô concluiu a operação sem problemas, que envolveu 17 tarefas distintas, cada uma levando apenas alguns minutos. O SRT-H identificou com precisão os principais ductos e artérias, aplicou clipes com precisão e cortou o tecido com tesouras cirúrgicas.
“Este trabalho marca um avanço significativo em relação aos esforços anteriores, pois aborda alguns dos principais desafios para levar robôs cirúrgicos autônomos a ambientes clínicos do mundo real”, disse o autor principal, Ji Woong “Brian” Kim, ex-pesquisador de pós-doutorado na Johns Hopkins e atualmente na Universidade Stanford. “Isso prova que modelos de IA podem ser confiáveis o suficiente para cirurgias autônomas — algo que antes parecia distante, mas agora está ao nosso alcance.”
Robô Cirúrgico com ChatGPT Aprende e se Adapta em Tempo Real, Imitando Cirurgiões Humanos por Meio da Experiência
O SRT-H utiliza a mesma arquitetura de aprendizado de máquina do ChatGPT, permitindo que ele interprete instruções faladas de equipes médicas próximas, aprenda em tempo real e adapte suas ações caso encontre tecido com aparência ou comportamento diferente do esperado. Embora o treinamento inicial do robô tenha sido baseado em imitação, ele continua a melhorar com a experiência — assim como um cirurgião humano.
Anteriormente, o SRT-H alcançou uma taxa de sucesso impecável ao realizar o mesmo procedimento de vesícula biliar em órgãos de porco (de cadáveres ou de fontes sintéticas). O campo da robótica cirúrgica está progredindo rapidamente; há apenas um ano, a equipe da Johns Hopkins treinou um robô para realizar três habilidades cirúrgicas essenciais: manuseio de agulhas, manipulação de tecidos e sutura — tudo em poucos segundos.
O Robô STAR de 2022 da Krieger fez História com a Primeira Cirurgia Autônoma em um Animal Vivo — embora Fortemente Guiada por Humanos
Antes disso, em 2022, o projeto anterior da Krieger — o Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) — realizou a primeira cirurgia totalmente autônoma em um animal vivo, conduzindo uma cirurgia laparoscópica em um porco. No entanto, o STAR exigiu considerável orientação humana, com a equipe marcando os tecidos e o robô seguindo um caminho predefinido.
De acordo com Krieger, o novo sistema é “como ensinar um robô a dirigir em qualquer estrada, sob quaisquer condições, tomando decisões inteligentes à medida que avança”.
Embora o SRT-H atualmente leve mais tempo do que cirurgiões humanos para concluir seus procedimentos, a qualidade dos resultados se equipara à de profissionais experientes. O SRT-H ainda não foi aprovado para uso em pacientes humanos, mas os pesquisadores preveem que esse marco poderá ser alcançado na próxima década.
“Assim como os residentes cirúrgicos dominam diferentes partes dos procedimentos em velocidades diferentes, esta pesquisa demonstra a promessa do desenvolvimento de robôs cirúrgicos autônomos por meio de um progresso modular e gradual”, disse o coautor do estudo e cirurgião da Johns Hopkins, Jeff Jopling.
Em seguida, o SRT-H deverá ampliar suas capacidades ao ser treinado em uma gama mais ampla de procedimentos cirúrgicos, aproximando-se da autonomia total — potencialmente alcançando um ponto em que possa realizar cirurgias bem-sucedidas sem supervisão ou intervenção externa.
“Isso realmente demonstra que procedimentos cirúrgicos complexos podem ser realizados de forma autônoma”, disse Krieger. “É uma forte prova de conceito, mostrando que uma estrutura de aprendizado por imitação pode automatizar operações complexas de forma confiável e com precisão notável.”
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