Um robô realizou uma cirurgia laparoscópica no tecido mole de um porco sem a mão orientadora de um humano - um passo significativo na robótica em direção a uma cirurgia totalmente automatizada em seres humanos. Projetado por uma equipe de pesquisadores da Johns Hopkins University, o Robot Autônomo de Tecidos Inteligentes (STAR) é descrito hoje na Robótica de Ciência .
O robô se destacou na anastomose intestinal, um procedimento que requer um alto nível de movimento repetitivo e precisão. Conectar duas extremidades de um intestino é indiscutivelmente o passo mais desafiador na cirurgia gastrointestinal, exigindo que um cirurgião tire sutura com alta precisão e consistência. Até o menor tremor da mão ou ponto extraviado pode resultar em um vazamento que pode ter complicações catastróficas para o paciente.
Trabalhando com colaboradores do Hospital Nacional Infantil de Washington, DC e Jin Kang, professor de engenharia elétrica e de computação da Johns Hopkins, Krieger ajudou a criar o robô, um sistema guiado por visão projetado especificamente para suturar tecidos moles. Sua iteração atual avança um modelo de 2016 que reparou com precisão o intestino de um porco, mas exigia uma grande incisão para acessar o intestino e mais orientações dos seres humanos.
A equipe equipou a estrela com novos recursos para autonomia aprimorada e precisão cirúrgica aprimorada, incluindo ferramentas de suturação especializadas e sistemas de imagem de última geração que fornecem visualizações mais precisas do campo cirúrgico.
A cirurgia de tecidos moles é especialmente difícil para os robôs por causa de sua imprevisibilidade, forçando-os a se adaptar rapidamente para lidar com obstáculos inesperados, disse Krieger. A estrela possui um novo sistema de controle que pode ajustar o plano cirúrgico em tempo real, assim como o cirurgião humano faria.
"O que torna a estrela especial é que é o primeiro sistema robótico a planejar, adaptar e executar um plano cirúrgico em tecidos moles com um mínimo de intervenção humana", disse Krieger.
Um algoritmo de rastreamento tridimensional baseado no endoscópio e aprendizado de máquina baseado na luz de máquina desenvolvido por Kang e seus alunos Guides Star. "Acreditamos que um sistema avançado de visão de máquina tridimensional é essencial para tornar os robôs cirúrgicos inteligentes mais inteligentes e seguros", disse Kang.
À medida que o campo médico se move em direção a abordagens mais laparoscópicas para as cirurgias, será importante ter um sistema robótico automatizado projetado para esses procedimentos para ajudar, disse Krieger.
"A anastomose robótica é uma maneira de garantir que tarefas cirúrgicas que requerem alta precisão e repetibilidade possam ser executadas com mais precisão e precisão em todos os pacientes independentes da habilidade do cirurgião", disse Krieger. "Nossa hipótese é que isso resultará em uma abordagem cirúrgica democratizada ao atendimento ao paciente com resultados mais previsíveis e consistentes dos pacientes".