Em um avanço histórico para a medicina, um robô foi capaz de realizar uma cirurgia minimamente invasiva totalmente por conta própria, com a orientação exclusiva de uma inteligência artificial (IA), sem a necessidade de intervenção humana. A pesquisa que descreve o feito foi divulgada na quarta-feira, 9 de julho, na renomada revista Science Robotics. O artigo revela que o robô operou, de maneira autônoma, oito vesículas biliares suínas, com 100% de sucesso, marcando a primeira vez em que um equipamento eletrônico conseguiu realizar um procedimento cirúrgico sem assistência humana.
O estudo é liderado por cientistas das universidades Johns Hopkins e Stanford, que estão à frente do desenvolvimento de uma abordagem inovadora de automação das técnicas cirúrgicas. A máquina foi treinada com dados de cirurgias reais, sendo capaz de responder a comandos de IA da mesma forma que um estudante responde a um professor, assimilando o conhecimento com base na observação de vídeos e na execução de tarefas em modelos específicos.
Como o robô foi treinado
O sistema robótico em questão utiliza um modelo de aprendizado por imitação, semelhante ao processo de aprendizagem de ferramentas como o ChatGPT. A grande diferença é que a IA do robô traduz a linguagem em movimentos e decisões cirúrgicas. O robô foi treinado com 17 horas de gravação de cirurgias humanas e mais de 16 mil trajetórias de movimento, que foram coletadas para aprimorar sua capacidade de realizar os procedimentos de forma precisa e autônoma.
Na fase final do experimento, o robô teve que operar oito vesículas biliares suínas, com uma taxa de sucesso de 100%. Durante o procedimento, a máquina foi capaz de identificar ductos, fixar clipes e fazer cortes precisos com tesouras cirúrgicas. Essas etapas são essenciais na realização de uma colecistectomia, uma cirurgia comum para a remoção da vesícula biliar, e envolvem um contato direto com tecidos de anatomias altamente variáveis.
Avanço sobre limitações anteriores
Este estudo representa um passo significativo além das limitações anteriores enfrentadas pela equipe. Em 2022, a mesma equipe de pesquisadores realizou uma cirurgia autônoma em um porco vivo, mas com a operação sendo realizada em um ambiente controlado e com um plano de ação pré-definido. Na nova versão do robô, o equipamento foi desafiado a lidar com situações imprevistas, algo que representa um grande avanço no campo da cirurgia autônoma.
O líder da pesquisa, Axel Krieger, fez uma analogia para ilustrar a evolução do sistema: “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”. Segundo Krieger, o sistema foi capaz de superar obstáculos e realizar o procedimento de forma autônoma, sem a necessidade de intervenção humana.
A revolução da IA generativa na medicina
O robô que realizou a cirurgia representa uma transição importante entre máquinas que apenas seguem ordens e sistemas que podem compreender o que está sendo feito. Krieger ressaltou a relevância do modelo de aprendizado por imitação utilizado, que mostra que é possível automatizar procedimentos cirúrgicos com um alto grau de robustez e precisão. Para ele, este estudo é uma prova de conceito de que é possível realizar operações cirúrgicas complexas de forma autônoma.
O modelo de IA utilizado no robô é baseado em uma abordagem de IA generativa, similar a outras tecnologias que têm ganhado destaque, como o ChatGPT, mas adaptada para o contexto da medicina. A IA não apenas executa movimentos, mas também toma decisões autônomas com base no aprendizado obtido.
Desafios para a prática clínica
Apesar dos resultados positivos do estudo, o uso clínico de robôs autônomos na cirurgia ainda está distante da implementação em hospitais. Os pesquisadores reconhecem que, embora o robô tenha sido bem-sucedido nas tarefas realizadas, ele demorou mais para concluir a cirurgia do que um cirurgião humano. No entanto, os resultados foram comparáveis aos de um cirurgião especialista, o que é considerado um grande avanço.
Outro desafio a ser enfrentado é o contexto técnico e filosófico que envolve o uso de robôs em procedimentos médicos. Apesar de a tecnologia ter demonstrado eficácia, ainda não se sabe como um robô se comportaria caso cometesse um erro ou tivesse que tomar decisões de risco calculado, algo que é cotidiano no ambiente hospitalar. A confiança no controle humano e a experiência dos cirurgiões ainda são fundamentais para a segurança do paciente.
O futuro da cirurgia autônoma
Este estudo é um marco importante para o desenvolvimento de robôs autônomos na medicina, demonstrando que, em um futuro próximo, máquinas poderão realizar procedimentos cirúrgicos com um grau de precisão e autonomia nunca antes imaginado. No entanto, a implementação total dessa tecnologia na prática clínica exigirá mais testes, aprimoramentos do sistema e a superação de resistências tanto técnicas quanto filosóficas.
Embora o uso de robôs para operações cirúrgicas autônomas seja um passo importante, a autonomia total em ambientes hospitalares ainda precisa ser cuidadosamente avaliada e testada. O próximo passo será melhorar a eficiência do sistema e avaliar como ele pode se integrar de forma segura e eficaz ao ambiente médico, mantendo sempre a supervisão e o controle de profissionais da saúde.
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