O robô que se desdobra dentro do abdómen

A empresa start-up NISI (HK) Limited está atualmente a desenvolver um robô cirúrgico em miniatura que pode ser inserido através de aberturas naturais no corpo e se desdobra no interior do abdómen. Para atingir este objetivo, os engenheiros estão a levar os componentes aos seus limites e mais além.

Um robô pioneiro para a cirurgia minimamente invasiva

Novos desenvolvimentos surpreendentes estão a agitar o mundo da tecnologia médica. O setor dos robôs cirúrgicos, em particular, está a assistir a algumas mudanças importantes. No verão de 2018, a empresa NISI, sediada em Hong Kong, anunciou que tinha realizado com êxito uma série de operações ginecológicas em porcos vivos. Inicialmente, isto pode não parecer nada de especial, mas a técnica utilizada foi de facto inovadora. Os cirurgiões utilizaram um pequeno robô que foi inserido por via retal. De acordo com a empresa, esta foi a primeira vez na história da medicina a nível mundial.

A NISI foi fundada em 2012 e trabalha com as universidades de Hong Kong e Cambridge para desenvolver um sistema robótico que permite efetuar cirurgias complexas e minimamente invasivas na zona abdominal e pélvica sem deixar cicatrizes visíveis. “Queremos tornar-nos o maior especialista do mundo em tecnologia robótica cirúrgica não invasiva”, afirmou a Dra. Corinna Ockenfeld da NISI. O sucesso das cirurgias realizadas no verão de 2018 deram um enorme impulso à start-up. As primeiras cirurgias em humanos estão previstas para 2021.

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Um sistema cirúrgico de alta tecnologia

A ideia subjacente ao novo sistema cirúrgico da NISI é a seguinte: o robô cirúrgico é introduzido através de um orifício natural, normalmente o ânus ou a vagina. Apenas é necessário um pequeno corte no interior do corpo para introduzir vários instrumentos robóticos no abdómen. Os sistemas atuais requerem várias incisões, uma para cada instrumento. Consequentemente, esta nova tecnologia tem várias vantagens: menos perda de sangue durante a cirurgia, menos complicações relacionadas com feridas, menor tempo de recuperação para o paciente e ausência de cicatrizes visíveis.

O próprio robô possui dois pequenos braços que se desdobram dentro do abdómen e podem ser controlados pelo cirurgião através de um painel de controlo. Os dois braços robóticos são controlados diretamente por micromotores da maxon e possuem até oito graus de liberdade. O sistema dispõe ainda de uma câmara 2D e 3D de alta resolução e fornece feedback háptico, para que o cirurgião possa sentir o que está a acontecer na outra extremidade e trabalhar com uma precisão ainda maior.

A qualidade dos componentes motorizados é um elemento essencial

Elevar os robôs cirúrgicos para o próximo nível tecnológico exige mais do que técnicos e engenheiros excecionais: os componentes de qualidade também são essenciais. Por conseguinte, a NISI está a testar vários conceitos e combinações de componentes. “Queremos expandir os limites da tecnologia médica e robótica”, afirmou a Dra. Corinna Ockenfeld. No que diz respeito aos motores, isto requer uma dimensão extremamente pequena e uma densidade de potência extremamente elevada. “Estamos a trabalhar em estreita colaboração com a maxon e trocamos informações todas as semanas. Agradecemos imenso o apoio que temos recebido ao longo dos últimos anos. A colaboração com a maxon é altamente produtiva e extremamente valiosa para ambas as partes”.

Os protótipos do sistema robótico cirúrgico da NISI utilizam atualmente vários motores DC sem escovas da série EC, com diâmetros que variam entre 4 e 8 milímetros, complementados por redutores correspondentes. Ambos os parceiros estão a levar os acionamentos de precisão aos seus limites, por vezes, ultrapassando as especificações nominais. No entanto, os motores BLDC são personalizados para as necessidades específicas da aplicação. Estes requerem alta densidade de potência, têm de cumprir padrões de qualidade extremamente rigorosos e ser selados contra fluidos corporais. No futuro, os acionamentos também serão biocompatíveis.

Os próximos passos consistem em tornar todo o sistema ainda mais pequeno, os motores ainda mais dinâmicos e alargar a gama de trabalho do robô. “Cuidamos de todos os pormenores e adotamos abordagens inovadoras para resolver os problemas”, explicou a Dra. Corinna Ockenfeld. A NISI está gradualmente a conseguir concretizar a sua visão de tornar a cirurgia não invasiva sem cicatrizes uma realidade comum.