"Robin" pretende levar a cirurgia robótica de joelho a um novo patamar

A empresa de tecnologia médica Orthokey, sediada na Itália, desenvolveu o seu sistema de robô "Robin" para dar suporte a cirurgiões ortopédicos na sala de cirurgia. Baseado no LBR Med da KUKA, o sistema permite uma cirurgia precisa assistida por robô para a artroplastia total do joelho em função do seu sistema de navegação.

Mais precisão na cirurgia de joelho graças ao "Robin"

O sucesso de uma operação geralmente depende da experiência e habilidade do cirurgião – quanto mais complexo o procedimento, mais importante o cirurgião. Se eles trabalham manualmente, eles utilizam equipamentos mecânicos, o que é demorado e potencialmente propenso a erros. Com o "Robin", a Orthokey está abrindo as portas para a cirurgia ortopédica avançada assistida por computador. Robin é um sistema robótico intraoperatório que auxilia o cirurgião no planejamento e posicionamento de implantes ortopédicos e na execução de ressecções ósseas precisas. Para isso, ele utiliza o perfil individual do paciente, bem como características cinemáticas e anatômicas específicas. "Posicionamos vários rastreadores no paciente, que podem ser vistos por uma câmera com precisão inferior a 1 milímetro. Isso permite que o cirurgião planeje o posicionamento correto do implante para cada paciente antes de realizar uma ressecção", diz Simone Bignozzi, Product Manager na Orthokey, explicando o princípio por trás do "Robin".

Funcionalidade e experiência decidem

O Dr. Domenico Alesi, cirurgião ortopédico no Istituto Ortopedico Rizzoli em Bolonha, elogia particularmente a facilidade de uso do sistema: "'Robin' é intuitivo e visualmente atraente. Todas as interfaces simplificam processos complexos para os usuários e facilitam seu trabalho." "Robin" também se baseia numa abordagem modular que leva em consideração diferentes fabricantes de implantes e conceitos hospitalares. Por último, mas não menos importante, a Orthokey conta com componentes de alta qualidade para a sua solução de sala de cirurgia, incluindo o robô de construção leve e sensitivo da KUKA LBR Med.

Os engenheiros da Orthokey compararam vários robôs e também consideraram desenvolver os seus próprios. Mas então o LBR Med da KUKA entrou em cena, que os convenceu por três motivos, como diz Maria Pasquini, CTO do projeto "Robin" na Orthokey: "Primeiramente, o braço robótico já está certificado para uma integração fácil e rápida em dispositivos médicos, o que facilitou a certificação de todo o sistema e permitiu que ele estivesse pronto para o mercado mais rapidamente. O segundo fator são os sete graus de liberdade e os sensores em cada articulação, que podem aumentar a precisão e a destreza do robô na sala de cirurgia. E em terceiro lugar, o LBR Med é uma solução madura e estabelecida com software confiável, assim fomos capazes de trabalhar de forma rápida e eficaz desde o início."

Desenvolvimento conjunto

Desde o início, a ideia era projetar o sistema para ser mais simples e menor do que soluções comparáveis. A Orthokey desenvolveu o primeiro protótipo em colaboração com a Universidade de Verona. "A prova de conceito ficou pronta após oito meses, nove meses depois, o desenvolvimento do hardware e software foi concluído. O primeiro lançamento estava pronto e a documentação foi enviada ao órgão notificado para certificação do produto", diz Bignozzi, descrevendo o caminho difícil do "Robin" até a sala de cirurgia.

Primeiro, os instrumentos são acoplados ao sistema robótico.

Durante todo o processo, a equipe trabalhou em estreita colaboração com a equipe de pesquisa e desenvolvimento da KUKA e se beneficiou muito da sua experiência. "Ficou claro que a KUKA é uma empresa de robótica extremamente bem estabelecida em aplicações médicas e pode aproveitar o conhecimento adquirido de inúmeros projetos. O forte comprometimento de cada membro individual da equipe ajudou a tornar 'Robin' um sucesso", enfatiza Pasquini.

Colaboração homem-robô de alta precisão

Então, como funciona uma intervenção com o "Robin"? Antes que o procedimento inicie, o pessoal da sala de cirurgia prepara meticulosamente o campo operatório para assegurar uma interação suave entre humanos e o sistema robótico. O posicionamento correto do sistema robótico é crucial, permitindo uma integração perfeita com a equipe cirúrgica e manobrabilidade eficiente na sala de cirurgia. O posicionamento preciso dos equipamentos e a calibração cuidadosa do sistema robótico são cruciais para um fluxo de trabalho tranquilo e sem problemas durante todo o procedimento.

"Robin" é intuitivo e visualmente atraente.

Durante a operação, o cirurgião usa marcadores infravermelhos para mapear a anatomia do paciente no sistema robótico. Esses marcadores tornam o paciente "visível" para o equipamento. O sistema pode então rastrear a anatomia e a posição do paciente em tempo real, garantindo alinhamento e orientação precisos durante o processo cirúrgico.

Como a anatomia do paciente é registrada e visualizada na tela, o cirurgião agora pode planejar com precisão a estratégia para as ressecções ósseas. A visualização detalhada das características do paciente permite que ele desenvolva uma abordagem adequada para o procedimento. Uma vez finalizado o plano, o braço robótico entra em ação. "Primeiro, ele funciona em modo automático e se aproxima do paciente com precisão. Uma vez alcançada a área pretendida, o procedimento passa para uma fase colaborativa. Neste modo, o cirurgião pode ajustar manualmente a guia de corte segurada pelo 'Robin' ao plano alvo, com o braço robótico mantendo precisão excepcional e garantindo que a guia de corte permaneça precisamente posicionada durante todo o processo. Essa abordagem colaborativa é repetida para cada etapa da ressecção óssea para garantir precisão consistente", diz o Dr. Alesi, descrevendo a colaboração entre o médico e o robô médico.

Depois que todas as ressecções ósseas necessárias foram concluídas, o cirurgião posiciona o implante ortopédico no paciente. Durante esta fase final, ele monitora de perto a cinemática da perna e o resultado geral na tela do sistema robótico. "Esse monitoramento abrangente garante que o implante seja colocado com precisão e que o resultado cirúrgico desejado seja alcançado. Depois que o cirurgião confirma o sucesso do procedimento, a operação é concluída e o paciente é transferido para os cuidados pós-operatórios", diz o Dr. Alesi.

Parceiro na sala de cirurgia

"Robin" está pronto para o mercado. A certificação de acordo com o Regulamento de Dispositivos Médicos (MDR) está em andamento, após a qual a Orthokey pretende solicitar novas homologações em vários países – no ano que vem, por exemplo, com a Food and Drug Administration (FDA) nos EUA. "Para conseguir isso e melhorar continuamente o nosso sistema, estamos trabalhando com vários centros de referência em todo o mundo. O feedback tem sido consistentemente positivo. Os usuários apreciam as dimensões e o peso do 'Robin', bem como a simplicidade do fluxo de trabalho cirúrgico", diz Simone Bignozzi.

É importante para os desenvolvedores que o robô médico não seja visto como um concorrente do cirurgião, mas como um assistente na sala de cirurgia. Ele pode ser uma grande vantagem, principalmente para cirurgiões jovens, pois eles podem ter uma curva de aprendizado mais acentuada do que na cirurgia convencional. "'Robin' não restringirá as oportunidades de trabalho, mas aumentará as habilidades dos envolvidos. O pessoal da sala de cirurgia, incluindo os cirurgiões, aprenderá a interagir perfeitamente com o dispositivo adicional. O cirurgião se beneficiará da cirurgia centrada no paciente e os valores atípicos podem ser reduzidos, especialmente para cirurgiões com um baixo número de cirurgias. Haverá um impacto na configuração da sala de cirurgia, mas esse impacto será mínimo. Melhor treinamento de residentes e bolsistas, melhor compreensão dos procedimentos de cirurgia de joelho, coleta de dados mais confiáveis e promoção do desenvolvimento adicional da prática cirúrgica podem ser benefícios adicionais do sistema", enfatiza Maria Pasquini.

O sistema de robô permite que o cirurgião planeje o posicionamento correto do implante para cada paciente antes de realizar uma ressecção.

Cirurgia robótica do joelho em um novo nível

O Dr. Domenico Alesi também está certo de que o "Robin" levará os procedimentos cirúrgicos a um novo patamar. "A solução visa melhorar a precisão do procedimento a curto prazo, reduzir o número de gestos cirúrgicos, reduzir a variabilidade entre cirurgiões e levar a resultados reprodutíveis e mais precisos. Tudo isso pode refletir em um melhor resultado cirúrgico. "A médio prazo, isso nos permitirá desenvolver ainda mais os procedimentos cirúrgicos e a detecção dos fatores de influência mais importantes", afirma o cirurgião.

A precisão do sistema é surpreendente e ele é adequado não apenas para cirurgiões altamente especializados, mas para uma ampla gama de médicos.

Dr. Domenico Alesi, cirurgião ortopédico no Istituto Ortopedico Rizzoli em Bolonha

É importante para os desenvolvedores que o robô médico não seja visto como um concorrente do cirurgião, mas como um assistente na sala de cirurgia.

Frédéric Piasek, Business Development Manager Medical na KUKA, está ansioso por isso: "Temos uma parceria extremamente boa e aberta com a Orthokey. Graças ao diálogo constante sobre desafios técnicos, conseguimos progredir gradualmente na solução. Além disso, estamos em contato regular referente a potenciais desenvolvimentos. Estou curioso para ver o que o futuro da nossa colaboração com a Orthokey nos reserva."