Robô faz cirurgia orientado por IA e sem nenhuma assistência humana

Um robô executou uma cirurgia minimamente invasiva usando apenas orientações de uma inteligência artificial (IA) e sem assistência humana. Essa é a primeira vez que um equipamento eletrônico consegue realizar um procedimento de forma totalmente autônoma.

A pesquisa que desenvolveu o equipamento foi divulgada na quarta-feira (9/7) na revista Science Robotics. O artigo revela que a máquina operou, de forma totalmente autônoma, oito vesículas biliares suínas com sucesso. O modelo foi treinado com dados de cirurgias reais e respondeu a comandos de IA, como se recebesse orientações de um professor.

O estudo é liderado por cientistas das universidades Johns Hopkins e Stanford, que vêm trabalhando no desenvolvimento de uma abordagem de automação de técnicas cirúrgicas.

Leia também

• Saúde

  Primeira cirurgia robótica de redesignação sexual é feita no Brasil
  

• São Paulo

  Cirurgia de coluna pioneira com robô é realizada no interior de SP
  

• Conteúdo especial

  Robótica pode melhorar qualidade de vida de pacientes
  

• Saúde

  De robôs a espiritualidade: médico indica futuro da neurorreabilitação
  

Robô aprende com vídeos humanos

O sistema usa dois processamentos simultâneos: um para “raciocinar” e planejar tarefas e outro para executar movimentos. Esse método permite que a máquina corrija falhas sem depender da intervenção de médicos.

Cirurgiões humanos experientes demonstraram as etapas do procedimento de forma prévia. Foram coletadas 17 horas de gravação e mais de 16 mil trajetórias de movimento para treinar o robô.

Na fase final, oito vesículas inéditas foram utilizadas para o experimento para a máquina operá-las sozinha. O robô realizou com 100% de sucesso tarefas como identificação de ductos, fixação de clipes e cortes precisos com tesouras cirúrgicas.

Sistema supera limitações anteriores

Em 2022, a mesma equipe realizou uma cirurgia autônoma em um porco vivo. Mas, na ocasião, o ambiente era controlado e o robô seguia um plano definido. A nova versão lidou com situações imprevistas.

Axel Krieger, líder da equipe, comparou os dois momentos. “Foi como ensinar um robô a dirigir em uma estrada desconhecida usando apenas conhecimento prévio do funcionamento de um carro e das leis de trânsito”, disse em comunicado à imprensa.

O sistema foi testado em colecistectomias, um dos procedimentos mais comuns da cirurgia abdominal. A técnica consiste na remoção da vesícula biliar e envolve contato direto com tecidos altamente variáveis em anatomia.

Avanço com base em IA generativa

Para Krieger, esse robô representa uma transição entre máquinas que apenas executam ordens e sistemas que compreendem os procedimentos. “Para mim, isso realmente demonstra que é possível realizar procedimentos cirúrgicos complexos de forma autônoma. Esta é uma prova de conceito de que é possível, e esta estrutura de aprendizagem por imitação pode automatizar procedimentos tão complexos com um alto grau de robustez”, declarou.

O modelo de aprendizado por imitação utilizado no robô é semelhante ao usado por ferramentas como o ChatGPT. A diferença está na tradução de linguagem para movimentos e decisões cirúrgicas.

Ainda faltam muitos testes

O sistema operou com sucesso em ambientes dinâmicos e variáveis, demonstrando capacidade de recuperação de erros. Isso representa um passo significativo rumo à prática clínica com autonomia robótica, ainda que esteja muito distante de poder ser usado no dia a dia de um hospital.

Primeiro, é preciso melhorar a capacidade do sistema, já que o robô demorou mais para realizar o trabalho do que um cirurgião humano. Para os pesquisadores, porém, o mais importante é que os resultados foram comparáveis ​​aos de um cirurgião especialista.

Entretanto, não é só uma questão de técnica: uso clínico ainda dependerá da superação de resistências técnicas e filosóficas, por que não se sabe como, por exemplo, um robô responderia caso cometesse algum erro ou tivesse que tomar uma decisão de risco calculado. Até lá, o controle e a decisão continuarão nas mãos de cirurgiões experientes.

Siga a editoria de Saúde e Ciência no Instagram e fique por dentro de tudo sobre o assunto!