Robô autônomo navega pelo pulmão vivo para extrair tumores inalcançáveis

O robô navega guiado por um programa de inteligência artificial. [Imagem: Alan Kuntz et al. - 10.1126/scirobotics.adf7614]

Operar câncer de pulmão

Embora muito comum, o câncer de pulmão ainda tem um prognóstico muito ruim: Alguns tumores são minúsculos e escondem-se profundamente no tecido pulmonar, dificultando o acesso dos cirurgiões.

Para tentar superar essa dificuldade, Alan Kuntz e colegas das universidades da Carolina do Norte e Vanderbilt (EUA) decidiram encontrar cirurgiões além da capacidade humana - mais especificamente, um robô cirurgião.

O desafio não é fácil porque robôs costumam ser duros e rígidos, e operar o pulmão exige um equipamento resistente mas extremamente flexível.

Os primeiros passos foram dados, e a equipe acaba de demonstrar que seu robô consegue ir por contra própria de um "ponto A" para um "ponto B", evitando por contra própria estruturas importantes, como pequenas vias aéreas e vasos sanguíneos. Ao funcionar autonomamente - um "robô sem motorista", por assim dizer - o equipamento deixa de depender do talento do cirurgião, podendo acessar e operar tumores menores.

"Esta tecnologia nos permite atingir alvos que de outra forma não conseguiríamos com um broncoscópio padrão ou mesmo robótico," disse o Dr. Jason Akulian, membro da equipe. "Isso dá a você alguns centímetros ou até mesmo alguns milímetros extras, o que ajudará imensamente na perseguição de pequenos alvos nos pulmões."

Detalhes da operação do robô para cirurgias pulmonares.
[Imagem: Alan Kuntz et al. - 10.1126/scirobotics.adf7614]

Robô para operar o pulmão

O robô é formado por vários componentes separados. Um controle mecânico fornece impulso controlado da agulha para avançar e retroceder, e o design da agulha permite navegar ao longo de caminhos curvos. A agulha é feita de uma liga de níquel-titânio e foi ranhurada a laser para aumentar sua flexibilidade, permitindo que ela se mova sem esforço através do tecido.

À medida que avança, as ranhuras na agulha permitem-lhe contornar obstáculos com facilidade. Outros acessórios, como cateteres, podem ser usados junto com a agulha para realizar procedimentos adicionais, como biópsias pulmonares.

Para atravessar o tecido, a agulha precisa saber para onde está indo. O "GPS pulmonar" foi criado usando tomografias computadorizadas da cavidade torácica do paciente, e um programa de inteligência artificial cria modelos tridimensionais do pulmão, incluindo as vias aéreas, vasos sanguíneos e o alvo escolhido. Usando este modelo 3D, basta colocar a agulha no ponto de partida que o software orientado por IA instrui a agulha a viajar automaticamente até seu destino, evitando estruturas importantes.

"Ainda existem algumas nuances em termos da capacidade do robô de alcançar os alvos e, em seguida, alcançá-los de forma eficaz, e, e embora ainda haja muito trabalho a ser feito, estou muito entusiasmado em continuar a ultrapassar os limites de o que podemos fazer pelos pacientes," disse Akulian.

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