A tecnologia médica tem sido uma fascinação minha desde que fui apresentado à engenharia. Estive em contato com equipamentos médicos desde os três anos de idade devido a uma condição cardíaca, e costumava entrar nessas enormes máquinas de ressonância magnética sem saber nada sobre o que essa tecnologia fazia. Acontece que é uma ferramenta bastante importante que os médicos usam para obter imagens dentro do corpo. Não passou nem mesmo uma década após a primeira ressonância magnética ter sido feita, quando o primeiro sistema robótico foi utilizado para uma biópsia, iniciando assim a história da tecnologia robótica usada em aplicações médicas.
Uso da Robótica no Setor Médico
A utilização da robótica cirúrgica não foi aprovada nos EUA até 1997, quando a Food and Drug Administration (FDA) permitiu o uso da tecnologia para fins de visualização e extração, abrangendo apenas uma fração de suas capacidades. Hoje, a robótica auxilia os médicos na realização de cirurgias minimamente invasivas, o que permite aos pacientes uma recuperação mais rápida, com menos cicatrizes e menor risco de infecção.
O objetivo do uso de robôs em aplicações cirúrgicas é a completa autonomia. No entanto, isso rapidamente se transformou em sistemas robóticos controlados pelo cirurgião. O sistema da Vinci foi o primeiro sistema controlável aprovado pela FDA usado em robótica médica na América do Norte. Este sistema estabeleceu o padrão para robôs cirúrgicos e continua a crescer, com mais de 6.000 unidades e 8,5 milhões de operações em todo o mundo1. Para cirurgias minimamente invasivas, o sistema da Vinci permite ao cirurgião fazer incisões precisas de maneira eficiente, eficaz e com menos riscos de erro. O sistema da Vinci também eliminou a necessidade de um assistente na sala de cirurgia, pois os engenheiros adicionaram um terceiro braço equipado com as ferramentas necessárias para concluir o procedimento.
Além dos robôs cirúrgicos, as instalações de saúde também implementaram sistemas robóticos, como exoesqueletos e robôs de entrega, para ajudar tanto os pacientes quanto os médicos em suas atividades respectivas. Os exoesqueletos ajudam na reabilitação de pacientes com problemas de mobilidade, principalmente abaixo da cintura. Os exoesqueletos utilizam sensores para detectar pequenos sinais elétricos e respondem com movimento2. Neste momento, os robôs de entrega móvel têm usos limitados, mas atualmente ajudam no transporte de medicamentos para os pacientes, lembrando o paciente de tomar seu medicamento e entregando amostras para o laboratório e vice-versa.
Olhando para o Futuro com Nanorrobôs
A nanorrobótica é o próximo passo na criação de tecnologia que mudará a vida na indústria médica. Esses robôs microscópicos serão capazes de viajar e pensar autonomamente para encontrar e solucionar problemas de saúde no corpo. Esses pequenos robôs podem ter o tamanho de um fio de cabelo humano e serão capazes de se conectar e assumir qualquer forma necessária para o tratamento. Em termos dos sensores usados nesses nanorrobôs, pode-se dizer que o trabalho em equipe torna o sonho realidade, à medida que os pesquisadores continuam a usar reações biológicas para direcionar e determinar qual tarefa precisa ser realizada.
Potencial da Nanorobótica na Medicina e Além
Ainda não chegamos ao nível da nanotecnologia do Tony Stark, mas estamos mais perto do que nunca. Embora os nanorrobôs não sejam capazes de gerar um exoesqueleto completo em segundos, eles terão a capacidade de encontrar e tratar células danificadas em qualquer parte do corpo. Idealmente, essa tecnologia será usada no tratamento do câncer, pois atualmente há muito poucas opções de tratamento disponíveis. No entanto, esses microscópicos robôs terão muitos mais casos de uso além da medicina. Eles poderiam ser usados como navios de pesquisa, permitindo que engenheiros e cientistas construam ou descubram propriedades microscópicas que antes eram desconhecidas. Esperançosamente, isso nos levará a um traje de nanotecnologia do Homem de Ferro na vida real. Isso seria incrível.
Produto em Destaque
Ainda não chegamos lá, mas o produto a seguir pode ser um passo essencial para o futuro. No artigo desta semana, apresentamos os Kits de Codificador Incremental Modular AMT13A da CUI Devices.
A série AMT13A é um codificador de grau industrial com inúmeras aplicações industriais, incluindo a robótica. Os codificadores são usados para detectar o movimento e determinar a posição de um eixo usando um LED e registrar a interrupção da luz durante o uso. Ter um posicionamento preciso dos motores e evitar movimentos indesejados do próprio robô é vital para o sucesso de um robô, especialmente aqueles usados em aplicações cirúrgicas. Com um design robusto e um pacote compacto, o codificador da série AMT13A oferece alta precisão a 4096 pulsos por revolução (PPR) e baixo consumo de corrente. O kit de codificador incremental modular contém vários tamanhos de adaptadores de eixo e uma ferramenta de alinhamento pré-instalada para se ajustar a qualquer projeto que necessite de um codificador.
Conclusão
A tecnologia médica é uma indústria importante e em desenvolvimento, e os robôs estão desempenhando um papel cada vez mais importante em procedimentos que salvam vidas. A robótica usada em aplicações médicas existe há mais de 20 anos, e os benefícios têm sido incríveis. Engenheiros estão liderando a nova onda da medicina com o uso de robótica de uma maneira que só vimos em filmes. Os robôs cirúrgicos de hoje oferecem precisão e eficiência extremas que transformaram a experiência do paciente, com incisões menores, menor tempo de recuperação e menor risco de infecção. Os nanorrobôs artificiais são o próximo passo na evolução da robótica médica. Com a implementação dos nanorrobôs, vários tratamentos médicos se tornarão minimamente invasivos e, esperançosamente, serão capazes de curar doenças anteriormente intratáveis.
Referências
1. “Intuitive reaches 10 million procedures performed using da Vinci Surgical Systems.” Intuitive Surgical. December 14, 2021. https://isrg.intuitive.com/news-releases/news-release-details/intuitive-reaches-10-million-procedures-performed-using-da-vinci
2. “The Impact of Medical Exoskeletons on Patients and Physical Therapists.” Ekso Bionics. January 18, 2023. https://eksobionics.com/the-impact-of-medical-exoskeletons-on-patients-and-physical-therapists/#:~:text=Overall%2C%20medical%20exoskeletons%20work%20by
Artigo escrito por Richie Green e publicado no blog da Mouser Electronics: New Tech Tuesdays: Advancements in Medtech: From the da Vinci System to Nanorobots
Traduzido pela Equipe Embarcados. Visite a página da Mouser Electronics no Embarcados
