Sony demonstra precisão cirúrgica com robótica em demonstração recente de microcirurgia

Recentemente, a Sony revelou um protótipo de um robô projetado para auxiliar em microcirurgias. Embora ainda esteja em fase de desenvolvimento, este é um grande feito com potencial para revolucionar cirurgias de precisão.

O robô fez sua primeira estreia pública há algumas semanas na Conferência Internacional de Robótica e Automação do Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE) de 2024.

Em seguida, um vídeo do mesmo foi lançado no YouTube. Enviado pelo Sony Group, o vídeo intitulado ‘Microsurgery Assistance Robot Stitching a Corn Kernel’ demonstrou a precisão de um protótipo de robô de assistência à microcirurgia ao suturar um grão de milho com pequenas agulhas. Este robô pioneiro já foi testado com sucesso em cirurgias em animais. 

Segundo a Sony, o novo desenvolvimento decorre do compromisso da empresa em tornar cirurgias avançadas mais acessíveis tanto para quem realiza o tratamento quanto para quem dele necessita. Esta iniciativa representa um avanço significativo na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia de robôs de assistência cirúrgica.

A microcirurgia envolve trabalhar em áreas extremamente pequenas, muitas vezes menores que um milímetro. Esses procedimentos exigem alto nível de habilidade, são realizados através de um microscópio e geralmente podem ser realizados apenas por um número limitado de médicos e instituições. 

O robô de assistência à microcirurgia opera remotamente e pode auxiliar cirurgiões a operar partes corporais muito pequenas e extremamente delicadas: veias, nervos e tecidos. Ele permite que os cirurgiões realizem tarefas em uma escala até dez vezes menor do que o que é possível apenas com as mãos humanas.

O vídeo da cirurgia no grão de milho demonstra um cirurgião cortando um pequeno grão e remontando-o meticulosamente usando canetas em equipamentos que controlam remotamente os braços robóticos que realizam a cirurgia.

O sistema robótico da Sony compreende um console de mesa operado pelo cirurgião e um robô que executa procedimentos no paciente. O robô protótipo vem com um dispositivo de controle pequeno, leve e altamente sensível para reproduzir os movimentos delicados dos dedos humanos. O robô replica todos os movimentos que as mãos do cirurgião fazem no console. 

Existe também uma troca automática de instrumentos em miniatura que permite ao robô mudar de ferramenta de forma independente em menos de 10 segundos, com um simples comando. Essa capacidade possibilita trocas mais estáveis e rápidas, reduzindo atrasos e interrupções durante a cirurgia. Também elimina a necessidade de os cirurgiões possuírem habilidades motoras e de coordenação dos dedos altamente refinadas.

O robô está equipado com microdisplays OLED 4K tipo 1.3 desenvolvidos pela Sony Semiconductor Solutions Corporation. Esses displays fornecem imagens em alta definição (HD) da área alvo, permitindo que os operadores monitorem de perto o movimento dos instrumentos cirúrgicos. A câmera 3D com qualidade 4K transmite as imagens em tempo real para um headset de realidade virtual conectado à mesa do cirurgião. 

A microcirurgia requer movimentos extremamente precisos, como inserir agulhas em minúsculos vasos sanguíneos, bem como movimentos relativamente maiores, como puxar fios. Portanto, a Sony projetou o robô de assistência à microcirurgia para não apenas simplificar os movimentos muito pequenos, mas também facilitar os movimentos maiores dos cirurgiões sem que eles precisem ajustar sua abordagem. 

Assim, usando uma técnica de escalonamento de movimento e um dispositivo de controle que pode ser manipulado com as pontas dos dedos, semelhante a instrumentos cirúrgicos convencionais, a Sony consegue fazer com que seu robô execute procedimentos extremamente precisos em uma postura estável. 

Para movimentos suaves e sem solavancos, a empresa utilizou articulações de baixa fricção para o braço do robô, “desde as articulações correspondentes aos ombros e cotovelos humanos até as articulações de pulso ultra‑pequenas na ponta do instrumento”. Além disso, a capacidade de resposta dos movimentos do robô é aprimorada por meio de um sistema de controle elétrico focado em baixa latência e um sistema mecânico voltado para leveza.

Embora robôs que auxiliam médicos no campo da saúde existam há algum tempo, eles ainda não alcançaram status totalmente autônomo. Esses robôs atualmente ajudam os cirurgiões a reduzir os movimentos das mãos e a ampliar sua visão. No entanto, certamente abrem novas possibilidades na cirurgia.

De acordo com a Sony, sediada no Japão, eles criaram o protótipo para superar os desafios atualmente enfrentados pela sociedade envelhecida, onde a força de trabalho tem diminuído, o que aumenta a carga de trabalho dos profissionais de saúde. 

“No campo da cirurgia, onde são exigidos altos níveis de habilidade, o uso de robôs cirúrgicos que auxiliam em operações de precisão deve reduzir a carga de trabalho dos cirurgiões e ajudar a promover a disseminação de serviços médicos avançados.”

– Sony

Aplicações Potenciais do Robô de Assistência à Microcirurgia da Sony

O protótipo de robô da Sony foi testado por cirurgiões da Universidade Médica de Aichi, no Japão. Em fevereiro, eles usaram com sucesso o protótipo para conectar vasos sanguíneos de animais, marcando o primeiro caso mundial de anastomose de vasos sanguíneos bem‑sucedida em supermicrocirurgia com um robô assistente cirúrgico.

O estudo avaliou a capacidade do robô de aprimorar as habilidades de microcirurgiões iniciantes e constatou que o protótipo possui “controle excepcional sobre os movimentos de médicos inexperientes”, disse o professor Munekazu Naito, da Universidade Médica de Aichi, Departamento de Anatomia. Isso permite que a tecnologia de robô de assistência cirúrgica da Sony execute tarefas intrincadas e delicadas com a destreza de especialistas experientes. Ele acrescentou:

“Espero que a tecnologia de robôs de assistência cirúrgica traga um futuro onde as capacidades ampliadas dos médicos humanos possibilitem práticas médicas avançadas.”

No entanto, o robô ainda não está disponível para venda. A Sony espera usar o robô para melhorar a eficácia e a precisão da microcirurgia. Seu design compacto e console de controle permitem o uso em diversos ambientes, incluindo locais de desastre. O robô de assistência à microcirurgia pode ainda ser valioso durante períodos de escassez de pessoal, que são um desafio atual enfrentado pelos sistemas de saúde em todo o mundo.

De acordo com o comunicado de imprensa da Sony, a Dra. Hisako Hara e o Dr. Makoto Mihara têm testado o robô e ficaram bastante impressionados com o protótipo. Eles observam que os robôs operam de forma natural e harmoniosa com seus próprios movimentos.

O gigante tecnológico planeja trabalhar com instituições médicas e departamentos universitários de medicina no futuro para refinar ainda mais sua tecnologia e verificar sua eficácia. 

Como pode ser visto, a Sony está trabalhando intensamente em robótica. A empresa global, que atua em jogos, música, filmes, produtos eletrônicos, soluções de imagem, finanças e outros negócios, também tem explorado a robótica de forma diligente. 

As atividades de P&D da Sony relacionadas à robótica estão focadas em criar robôs que trabalhem em colaboração com humanos. Nesse campo, a empresa está desenvolvendo uma estrutura para auxiliar no processamento de reconhecimento e planejamento de ações, bem como hipotetizando uma arquitetura para processamento inteligente avançado.

Para controlar os movimentos cooperativos de corpo inteiro de um robô, a empresa utiliza seu procedimento exclusivo de dinâmica inversa generalizada (GID). Esse procedimento permite que qualquer parte do corpo se mova de várias maneiras diferentes e altere sua conformidade conforme desejado.

Os esforços de robótica da Sony também envolvem atuadores controlados por força. O atuador virtualizado (VA) utiliza as forças nas articulações calculadas pela tecnologia patenteada da empresa para oferecer estabilidade de última geração. Em seguida, há o controle de estabilidade de múltiplos contatos para permitir que robôs com pernas caminhem de forma estável mesmo em terrenos irregulares.

Apesar de todo o progresso que esse gigante tem feito em várias áreas, as ações da empresa caíram 15,21% no acumulado do ano (YTD). As ações do Sony Group (SONY: NYSE) estão atualmente sendo negociadas a $80.29, e a empresa tem um valor de mercado de $100.25 bln. Segundo dados da CNBC, a Sony tem um EPS (TTM) de 5.20, um P/E (TTM) de 15.45 e um ROE (TTM) de 13.68. O rendimento de dividendos, por sua vez, é de 0.69%.

Quanto às finanças da empresa, nos três meses que terminaram em março de 2024, a Sony registrou um aumento de 13% ao ano na receita, chegando a 3.481 trilhões de ienes (mais de $22 bln). O lucro líquido da empresa, por sua vez, saltou 34% ao ano, atingindo 189 bilhões de ienes (cerca de $1.21 bilhão).

O negócio de jogos da Sony, em particular, tem prosperado, com o lucro operacional mais que dobrando para 105.98 bilhões de ienes. A empresa relatou a venda de 20.8 milhões de unidades do PlayStation 5 no ano fiscal. Assim como no setor de jogos, o negócio cinematográfico da Sony também viu seu lucro operacional quase dobrar, atingindo 30.67 bilhões de ienes. De fato, a Sony Pictures Entertainment assinou um acordo de confidencialidade (NDA) para analisar os livros do estúdio de cinema Paramount antes de uma possível oferta por seus ativos.

Portanto, a Sony, uma empresa amplamente bem‑sucedida com muitas décadas de história, entrou no campo da robótica médica com seu robô de assistência à microcirurgia. O mercado de robótica cirúrgica está em crescimento, projetado para alcançar $18.4 bln até 2027, apresentando uma grande oportunidade para a Sony.

No entanto, a saúde não é o único setor que a empresa está mirando; ela também está explorando logística, construção, entretenimento, varejo e mais. Isso faz sentido, considerando que os robôs têm sido cada vez mais vistos como o futuro e que a tecnologia mais recente os torna mais sofisticados e capazes.

Avanços Recentes envolvendo Robótica

A indústria de robótica está crescendo exponencialmente à medida que os robôs lentamente se tornam parte de nossas vidas diárias. Em algumas partes do mundo, isso já começou a acontecer.

Na sede da empresa sul‑coreana de tecnologia Naver, cerca de 100 bots de serviço iniciantes entregam café e pacotes. A China, por sua vez, está usando um cão‑robô equipado com metralhadora nas forças armadas. Na Austrália, o governo publicou sua Estratégia Nacional de Robótica para expandir seu ecossistema de robótica e automação.

A cada ano que passa, os robôs se tornam mais avançados, e a inteligência artificial (IA) está ajudando a impulsionar esse ramo da engenharia e ciência da computação, que envolve a concepção, design, produção e operação de robôs.

No que diz respeito ao avanço da robótica, a própria Sony tem feito grandes progressos. Este ano, a empresa teve seu robô totalmente autônomo LEV-2 capturando o pouso da SLIM na lua. O LEV-2 é descrito como o robô de exploração lunar mais pequeno e leve do mundo, que foi lançado na superfície lunar, onde encontrou autonomamente a SLIM, tirou fotos e as enviou à Terra.

Mas há muitas outras coisas empolgantes acontecendo no campo da robótica. Bots multitarefa estão sendo desenvolvidos para uso em restaurantes de fast‑food. Por exemplo, a Momentum Machines criou um bot que pode preparar um hambúrguer em 10 segundos. Enquanto isso, robôs como o UR3 da Universal Robots podem construir sua própria substituição, realizando uma variedade de tarefas, como pintura, colagem e soldagem.

Simultaneamente, uma tendência notável é o uso de robôs para auxiliar humanos em movimentos repetitivos, levantamento de cargas pesadas ou tarefas em ambientes perigosos. Em setores como aeroespacial, logística e indústria automotiva, a adoção de manipuladores móveis está aumentando. Equipados com câmeras, sensores e braços manipuladores, esses robôs podem manipular objetos, realizar inspeções e navegar em ambientes complexos.

Gigantes da tecnologia como Google e Amazon (AMZN ) também estão fortemente envolvidos em robótica. O Google planeja produzir robôs de trabalho com múltiplas personalidades que os usuários podem baixar de um sistema baseado em nuvem e recentemente adquiriu uma patente para essa inovação. A empresa já implantou uma frota de 53 robôs AutoRT em seus edifícios de escritórios, onde realizaram dezenas de milhares de testes. Alguns desses robôs foram controlados remotamente por operadores humanos, enquanto outros operaram autonomamente usando o modelo de aprendizado de IA RT-2 do Google ou por meio de um script.

Este ano, a equipe de robótica DeepMind do Google anunciou novos avanços para ajudar os robôs a tomar decisões melhores, mais rápidas e mais seguras. Isso incluiu uma “Constituição de Robô”, uma arquitetura de rede neural chamada SARA-RT e uma RT-Trajectory para ajudar os robôs a executar tarefas físicas específicas de forma mais eficaz.

Enquanto isso, a Amazon tem implantado robôs em suas instalações operacionais. No início deste mês, um armazém da Amazon recebeu um robô de 1,75 m chamado Digit, que se assemelha a um humano. Atualmente, na fase de testes, o Digit está focado em uma única tarefa simples: pegar caixas amarelas vazias e transportá‑las para uma esteira a alguns metros de distância, repetindo isso o dia todo.

Robôs humanoides como o Digit têm visto um boom de investimentos, com startups nesse campo nascente atraindo até $1.6 bilhão em capital de risco nos últimos cinco anos, segundo dados da PitchBook.

Cientistas também estão se inspirando na natureza para criar robôs mais avançados. Como observamos em nossos artigos anteriores, os cientistas estão estudando a capacidade dos besouros giratórios de alcançar alta velocidade e aceleração para desenvolver embarcações robóticas não tripuladas. O polvo é outro animal popular estudado por suas ventosas e cérebro para criar robôs flexíveis que podem reagir ao ambiente com muito mais sensibilidade e precisão.

O movimento da salamandra inspirou a criação do Pleurobot, enquanto o movimento da serpente foi replicado no Snakebot. Além disso, o Spot da Boston Dynamics, que se assemelha a um cão amarelo sem cabeça, foi projetado para inspecionar fábricas, canteiros de obras e ambientes perigosos. Esse robô pode operar 24 horas por dia sem intervenções, recarregar‑se autonomamente e replanejar dinamicamente ao redor de novos obstáculos. 

As inovações não param por aí. Robôs agora estão sendo projetados para combater doenças mortais, proporcionar companhia e oferecer assistência terapêutica. Gêmeos digitais estão sendo usados para otimizar o desempenho de sistemas físicos criando uma réplica virtual, enquanto veículos aéreos não tripulados (UAVs) alimentados por IA estão concluindo tarefas de forma independente. 

Considerações Finais

Como vimos, a indústria de robótica está passando por um rápido crescimento, impulsionado pelos avanços em IA, aprendizado de máquina, tecnologias de visão, sensores e outras tecnologias de ponta que melhoraram significativamente as capacidades dos robôs. O mercado de robótica realmente deve crescer para $45 bln até 2028.

Esses avanços tecnológicos levaram a investimentos e ao desenvolvimento de robôs, que cresceram em ritmo acelerado nos últimos anos. Afinal, os robôs aumentam a produtividade e a precisão, reduzem custos e riscos, e oferecem consistência, flexibilidade e exatidão. Essas características tornam os robôs indispensáveis em diversos setores, incluindo manufatura, saúde, agricultura, logística, varejo, construção, mineração, química, automotivo, eletrônicos, defesa e hospitalidade.

Como resultado, empresas e governos têm se envolvido ativamente no avanço do campo da robótica para aprimorar as capacidades humanas de maneiras sem precedentes.

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