Inteligência artificial guia robô em primeiro procedimento cirúrgico sem intervenção humana

Um robô cirúrgico, controlado por inteligência artificial, conduziu de forma totalmente autônoma uma cirurgia em tecido humano, sem a intervenção direta de médicos.

O feito histórico ocorreu na Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, onde a máquina realizou com sucesso a remoção de uma vesícula biliar – procedimento conhecido como colecistectomia.

A operação representa um marco divisor de águas na aplicação da IA em medicina, conforme detalhado em estudo publicado na revista científica Science Robotics.

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A tecnologia empregada nesta operação se denomina SRT-H (Transformador Cirúrgico Hierárquico), uma evolução do antigo robô STAR.

O modelo inovador consegue compreender, optar e ajustar-se em tempo real em procedimentos cirúrgicos, além de interagir por meio de comandos de voz com a equipe médica – um processo que os pesquisadores compararam a “um residente recebendo orientação de um mentor”.

O avanço nos leva de robôs que realizam tarefas cirúrgicas específicas para robôs que realmente compreendem os procedimentos cirúrgicos. Essa é uma distinção crítica que nos aproxima significativamente de sistemas autônomos cirúrgicos clinicamente viáveis, explicou Axel Krieger, professor da Johns Hopkins e responsável pelo projeto, financiado por órgãos do governo americano.

Antes da operação, o robô foi treinado por meio de vídeos de cirurgias reais, com legendas que detalhavam cada fase.

Além disso, a equipe instruiu o SRT-H a realizar tarefas fundamentais, como segurar tecidos, manusear agulhas e realizar suturas – que são componentes essenciais do processo completo de remoção da vesícula, o qual demanda, em média, 17 etapas.

Durante os testes, o SRT-H utilizou oito vesículas ex vivo, isto é, órgãos humanos reais removidos do corpo.

Apesar de variações anatômicas e cenários simulados de emergência, incluindo alterações visuais nos tecidos por meio de corantes, o robô apresentou precisão, segurança e adaptação, executando todos os procedimentos com sucesso.

“Nossa pesquisa indica que modelos de IA podem ser confiáveis o bastante para a cirurgia autônoma – algo que antes parecia distante, mas agora é demonstravelmente viável”, afirmou Ji Woong Kim, ex-pesquisador da Johns Hopkins e atualmente na Universidade Stanford.

Em 2022, uma versão anterior do robô STAR já havia efetuado uma cirurgia laparoscópica autônoma em um porco vivo. Contudo, na ocasião, ele ainda necessitava de marcações antecipadas no tecido e seguia um protocolo pré-definido.

Com o SRT-H, a IA consegue responder a alterações imprevistas durante o procedimento, um avanço considerado por Krieger a “ensinar o robô a dirigir em qualquer estrada, em qualquer condição”.

Um outro aspecto relevante é que o robô emprega uma arquitetura de aprendizado de máquina similar à do ChatGPT, o que possibilita que ele aprenda com instruções verbais e se adapte em tempo real. Isso implica que ele pode ajustar seus movimentos considerando a anatomia do paciente e corrigir desvios imprevistos, elevando sua segurança.

O cirurgião Jeff Jopling, coautor do estudo, afirma que o robô consegue aprender e realizar diversas etapas de uma cirurgia em velocidades e níveis distintos, de forma análoga a um médico residente.

Apesar de ainda ser mais lento que um cirurgião experiente, o SRT-H obteve desempenho equivalente nos resultados clínicos.

A previsão de quando o robô será testado em pacientes vivos ainda não existe, mas os cientistas esperam que isso ocorra na próxima década.

A intenção é que o SRT-H expanda seu leque de procedimentos cirúrgicos e, no futuro, realize operações complexas de maneira cada vez mais autônoma, com segurança e eficiência.

“Para mim, isso realmente demonstra que é possível realizar procedimentos cirúrgicos complexos de forma autônoma”, finaliza Krieger. “É uma prova de conceito robusta de que essa abordagem baseada em aprendizagem por imitação pode automatizar tarefas delicadas com precisão e confiabilidade.”

Fonte por: CNN Brasil