Avanços na Cirurgia Robótica dos Olhos

Nos últimos anos, a cirurgia ocular ficou mais avançada com a ajuda de robôs. Essas máquinas ajudam os cirurgiões em procedimentos delicados, especialmente para problemas com a retina e o vítreo, que é a substância gelatinosa dentro do olho. A cirurgia retinal, que pode tratar condições como descolamentos de retina e retinopatia diabética, exige muita precisão. Graças à tecnologia moderna, os robôs ajudam a tornar essas cirurgias mais eficientes e seguras.

#Tipos de Robôs Cirúrgicos

Existem três tipos principais de robôs cirúrgicos usados na cirurgia ocular:

1. Robôs Manuais: Esses robôs são pequenos e segurados diretamente pelo cirurgião. Eles permitem que os cirurgiões controlem os instrumentos cirúrgicos de forma suave. Um exemplo popular é o sistema Micron.

2. Robôs Telecomandados: Esses robôs são controlados remotamente pelos cirurgiões usando joysticks ou dispositivos semelhantes. Eles ajudam a reduzir tremores nas mãos e permitem um controle mais fino durante a cirurgia. Exemplos notáveis incluem os robôs SMOS e Preceyes.

3. Robôs de Controle Cooperativo: Esses robôs permitem que tanto o cirurgião quanto o robô compartilhem o controle. O robô ajuda a reduzir o tremor da mão enquanto deixa o cirurgião manter o controle direto sobre as ferramentas. Exemplos desses robôs incluem o Steady-Hand Eye Robot da Universidade Johns Hopkins.

#A Importância do Design do Robô

O design dos robôs cirúrgicos tem um papel significativo na eficácia deles. Dois designs comuns são robôs seriais e robôs paralelos.

• Robôs Seriais: Esses robôs têm múltiplas articulações ligadas em série. Eles podem ser programados facilmente para várias tarefas, mas podem ser mais volumosos.

• Robôs Paralelos: Esses robôs geralmente usam vários braços conectados a uma plataforma, o que permite que se movam rapidamente e sejam mais rígidos. O tamanho compacto deles é benéfico para espaços cirúrgicos apertados, mas requer uma programação mais complexa.

#O Estudo de Dois Robôs

Este estudo foca em comparar o desempenho de dois robôs cooperativos: SHER-2.1 (um robô serial) e SHER-3.0 (um robô paralelo). Ambos os robôs foram testados para ver como eles conseguiam seguir pequenos vasos sanguíneos dentro de um olho simulado.

#Preparando para o Experimento

Antes de começar o estudo, ambos os robôs foram testados a fundo para garantir que estavam funcionando como esperado. Uma fase de treinamento foi necessária, onde um usuário praticou operar cada robô. Isso ajudou o usuário a se familiarizar com como cada robô respondia aos seus movimentos.

O experimento foi realizado usando um modelo de silicone do olho, que tinha linhas coloridas para representar os vasos sanguíneos. O usuário teve que guiar a ferramenta robótica ao longo dessas linhas, tentando manter a ferramenta estável.

#Medindo o Desempenho

Os pesquisadores mediram quanta força e torque o usuário aplicava enquanto controlava os robôs. Eles queriam ver se havia diferenças notáveis entre os dois robôs em termos de facilidade de manuseio e desempenho.

#Resultados do Estudo

Os resultados mostraram que ambos os robôs tinham níveis de desempenho semelhantes durante a tarefa de seguir vasos. No entanto, algumas diferenças apareceram:

• Forças de Manuseio: A força média aplicada no manípulo foi menor com o SHER-2.1 em comparação com o SHER-3.0. Isso significa que os usuários acharam um pouco mais fácil controlar o SHER-2.1.

• Torque Necessário: Os usuários tiveram que aplicar mais torque (uma força de torção) ao usar o SHER-2.1 em comparação com o SHER-3.0. Isso indicou que controlar a ferramenta era mais fácil com o robô paralelo.

• Força de Interação Escleral: Essa é a força aplicada à superfície do olho. As forças máximas registradas foram menores com o SHER-3.0, sugerindo que ele pode ser mais gentil com o olho em comparação com o SHER-2.1.

#Experiência do Usuário

Durante o estudo, ambos os robôs mostraram que os usuários podiam melhorar suas habilidades com a prática. As curvas de aprendizado indicaram que os usuários se tornaram melhores em controlar os robôs após várias tentativas. Os dados também sugeriram que quanto mais eles praticavam, menos força precisavam aplicar, indicando um melhor controle com o tempo.

#Visualizando os Dados

Gráficos e tabelas foram usados para apresentar os dados coletados dos testes. Eles ilustraram como as forças de manuseio e os torques mudaram à medida que o usuário se tornava mais habilidoso. Por exemplo, à medida que o usuário realizava mais testes, as forças aplicadas se estabilizavam, mostrando que eles estavam se tornando proficientes no controle do robô.

#Conclusão e Direções Futuras

Este estudo destaca o potencial de usar robôs em cirurgias oculares. Tanto o SHER-2.1 quanto o SHER-3.0 oferecem assistência valiosa, permitindo que os cirurgiões realizem tarefas complexas com mais precisão. Embora ambos os robôs tenham demonstrado desempenho geral semelhante, o tamanho menor do SHER-3.0 e sua interação mais suave com o olho podem torná-lo uma opção promissora para plataformas cirúrgicas futuras.

Futuras pesquisas poderiam aprofundar como diferentes experiências dos usuários afetam o desempenho. Também seria benéfico incluir mais participantes em tais estudos para ver como diferentes níveis de habilidade impactam os resultados. Explorar tarefas específicas, como guiar ferramentas para múltiplos pontos na retina, pode avaliar ainda mais as capacidades desses sistemas robóticos.

Em resumo, à medida que a cirurgia ocular continua a evoluir, o papel dos robôs provavelmente crescerá. A capacidade deles de melhorar a precisão cirúrgica pode levar a melhores resultados para os pacientes, tornando-os uma parte essencial da medicina moderna.