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Robótica na medicina: a engenharia do cateter que pode navegar sozinho dentro de um coração

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3 min

POR Kamila Jessie 15/05/2019

Os desenvolvedores do sistema sugerem que a automação da navegação por cateter pode liberar os cirurgiões de terem que realizar esse processo desafiador, porém rotineiro, permitindo que eles se concentrem nos aspectos mais críticos da cirurgia. Então, não, o objetivo não é que os robôs substituam os médicos.

Imagem: robotics.sciencemag.org

Por que implementar robótica na medicina?

Minimizar o caráter dos procedimentos é uma meta para todos os tipos de cirurgia. Ao reduzir o trauma, o tempo de recuperação é mais rápido, o risco de infecção é menor e a cicatriz cosmeticamente indesejável é minimizada. No caso de cirurgia cardíaca, a substituição de procedimentos que envolvem abrir o corpo do paciente por outros mediados por cateter pode evitar muitos problemas.

Nesse cenário, cirurgiões cardíacos e engenheiros vem produzindo uma série de técnicas cirúrgicas que mostram o papel da robótica na medicina, em geral realizadas por meio de cateteres. No entanto, esses procedimentos geralmente requerem exposição à radiação, necessária para navegar o cateter até a posição. Um cateter com uma minúscula sonda de ultrassom na ponta às vezes também é usado, mas a qualidade da imagem é ruim.

Como uma possível solução para essas falhas de imagem “a ideia era usar a endoscopia no coração junto com a robótica”, diz o bioengenheiro Pierre Dupont, do Hospital Infantil de Boston e da Escola de Medicina de Harvard.

robótica na medicina
Imagem: robotics.sciencemag.org

Como funciona o cateter robótico?

Esclarecendo o vocabulário médico, podemos dizer que a endoscopia é normalmente realizada em ar ou fluido transparente. “Se você está navegando em um coração cheio de sangue, tudo o que você vê é vermelho.” Isto é, “até que você pressione o seu instrumento endoscópico contra o tecido e o sangue seja deslocado”.

A equipe usou essas dicas visuais para treinar seu cateter robótico, por meio de machine learning, com o objetivo de que o robô reconhecesse quando estava em contato com a parede do coração, cercado apenas por sangue (longe da parede) ou quando atingia a válvula (pela presença de pontos visíveis). Com isso, criaram um cateter autônomo, que pode navegar sozinho dentro do coração.

robótica na medicina
Imagem: robotics.sciencemag.org

O cateter em si é um robô tubular concêntrico – essencialmente, uma haste de metal flexível que pode manobrar em 3D – com uma câmera alojada em sua ponta, juntamente com uma haste extensível para a entrega do plugue para corrigir o vazamento, isto é, cumprir com o objetivo da cirurgia selecionada para os testes.

Em suínos com válvulas de prótese aórtica que foram implantadas propositalmente para vazamento, o cateter robótico poderia navegar do ápice do coração (o ponto de entrada) para o vazamento quase com a mesma rapidez e precisão que um cateter operado por humanos. Uma vez na posição, o operador, que no caso é o cirurgião, assume o controle, por meio de um joystick, para incorporar o plugue e resolver o problema.

robótica na medicina
Imagem: robotics.sciencemag.org

Dupont compara os cirurgiões nesse contexto a pilotos de caça que poderiam voar para um local no piloto automático, mas depois assumir controles para reconhecimento, batalha ou alguma outra tarefa essencial.

A equipe testou o cateter robótico em 83 procedimentos usando porcos vivos. O dispositivo encontrou o alvo e, em média levou alguns segundos a mais do que um médico utilizando o cateter manualmente. Entretanto, o cateter robótico está sendo treinado para aprender, tal como humanos, e ficar melhor e mais rápido com a prática.

Fonte: Science Robotics; The Scientist.

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