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O Dr. Antonio de Lacy é mundialmente reconhecido como especialista e pioneiro em cirurgia digital e robotizada.

A cirurgia 4.0 combinará informação em tempo real sobre a anatomia do paciente e os movimentos efectuados pelo cirurgião. 

Texto: Antonio de Lacy (Cirurgião, Chefe do Serviço de Cirurgia Gastrointestinal do Hospital Clínic de Barcelona  e Director do Instituto Cirúrgico Lacy (IQL))

O final da primeira metade deste século será, sem dúvida, marcado por algo que se convencionou chamar a “quarta revolução industrial”.

Em pouco mais de duzentos anos, a humanidade protagonizou três revoluções tecnológicas cujas dimensões só podem equiparar-se àquela que, no Neolítico, levou a espécie humana a abandonar o nomadismo e a economia de subsistência (de caça e recolecção) em prol de uma vida sedentária e de uma economia produtora (fundamentalmente agrícola e de criação de animais).

A vida dos seres humanos mudou radicalmente com a primeira das revoluções industriais, iniciada em Inglaterra na segunda metade do século XVIII com a incorporação de instrumentos mecânicos de tracção (como o tear, a máquina a vapor e a locomotora) e uma industrialização e crescimento urbano sem precedentes na história. Um século mais tarde, foram as novas fontes de energia (gás, petróleo e electricidade), os meios de transporte (avião e automóvel) e as comunicações (telefone e rádio) a definir a segunda transformação. A terceira ocorreu nas últimas décadas do século XX e assumiu a forma das tecnologias de informação e dos computadores, da era espacial, da energia atómica ou da cibernética.

O que vai acontecer na quarta revolução? Assistimos aos seus primeiros passos na convergência das tecnologias digitais, físicas e biológicas, cujo derradeiro fim será a automatização total e independente da produção humana.
O seu alcance, velocidade e impacte na sociedade e no âmbito laboral serão muito maiores e à escala global. No campo cirúrgico da saúde, as consequências da digitalização adquirem a sua expressão máxima no aparecimento da denominada “cirurgia digital”, também conhecida como “cirurgia 4.0” ou “cirurgia cognitiva”.

Nascida há cerca de 150 anos, a cirurgia científica desenrolou-se em três fases bem definidas: o domínio da anatomia, a substituição de défices anatómicos ou funcionais (recorrendo, por exemplo, a prótese ou transplantes) e a diminuição do impacte da agressão que implica qualquer intervenção. A quarta fase agora iniciada, com a cirurgia minimamente invasiva e a robótica, baseia-se fundamentalmente no uso da informação e na digitalização. 

Ao contrário das transformações industriais previamente mencionadas, as três últimas revoluções cirúrgicas ocorreram em pouco mais de 50 anos, o que significa que alguns cirurgiões a testemunharam de um ponto de vista privilegiado ao longo da sua carreira.

A formação em cirurgia encontra os seus alicerces no início do século XX, com a criação de programas nos quais o cirurgião adquiria conhecimentos, capacidades e comportamentos à medida que aprendia, de forma gradual, diferentes graus de responsabilidade. Nas palavras do médico norte-americano e pioneiro William Halsted (1852-1922), a formação era resumida pela célebre máxima “See one, do one, teach one” (Ver um, fazer um, ensinar um).

Essa aprendizagem manteve-se inalterada até meados da década de 1980. A totalidade das intervenções foram realizadas com abordagens invasivas que poderiam incluir grandes incisões e manobras agressivas. Apesar de se conhecerem as consequências do acto cirúrgico sobre o paciente, os fins justificavam os meios e a radicalidade era sinónimo de qualidade. O cirurgião aprendia as manobras básicas assistindo e colaborando em centenas de intervenções antes de as praticar de forma autónoma. Não se colocava a hipótese de avaliar objectivamente a aprendizagem. Com um sistema mais próximo do treino de um artesão do que de um cientista, o jovem cirurgião deveria aprender a ser minucioso, hábil e rápido. Essencialmente, era treinado para ser um executor. 

Concluído o período formativo de cinco anos, o estudante deveria decidir para que sector específico queria encaminhar-se. Naquele tempo, a vanguarda era, sem dúvida, a cirurgia de transplantes e a maioria desejava dedicar-se a ela. Desde que o norte-americano Thomas Starzl realizou o primeiro transplante hepático com sucesso, em 1967, graças em parte à aplicação de fármacos que evitavam a rejeição (como a ciclosporina, introduzida pelo britânico Sir Roy Calne), os transplantes transformaram-se numa realidade clínica na década de 1980, num dos maiores desafios técnicos e no epicentro da inovação.

 

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O cirurgião Dr. Antonio de Lacy realiza uma gastrectomia total por laparoscopia no bloco operatório Optimus do Hospital Clínic de Barcelona.

Paradoxalmente, embora os resultados actuais sejam cada vez melhores, poderia dizer-se que, na essência os avanços técnicos aplicados ao transplante de órgãos abdominais tiveram mais que ver com as vias para obtenção de órgãos válidos e com os fármacos que prolongam a sua vida do que com a cirurgia propriamente dita. Em traços gerais, as diferenças entre as manobras hoje realizadas num transplante e as realizadas pelo doutor Starzl em Pittsburgh na década de 1970 são infinitamente menores do que as evidentes ao compararmos as intervenções cirúrgicas abdominais da actualidade com as realizadas há 15 anos.

Deste modo, a inovação na cirurgia centrou-se em dois focos fundamentais: a cirurgia do cancro e a minimização dos danos associados às próprias intervenções. Foi o segundo objectivo que levou a procurar novas abordagens, ou seja, vias alternativas para aceder aos órgãos que deveriam ser tratados. O desenvolvimento da endoscopia e a possibilidade de desenhar instrumentos adaptados conduziram a que, em meados da década de 1980, se realizasse a primeira colecistectomia laparoscópica, ou remoção da vesícula biliar através de pequenas incisões no abdómen utilizando como referência visual a imagem obtida com uma câmara endoscópica.

A primeira intervenção deste tipo foi realizada em 1985 por Erich Mühe na Alemanha, mas a verdadeira implantação da técnica laparoscópica na Europa ficou a cargo de cirurgiões franceses, especialmente de Philippe Mouret. Considerada inicialmente um procedimento quase temerário, gerou uma corrente de opinião totalmente contrária ao seu desenvolvimento entre os fóruns daquela que era, na altura, considerada cirurgia “académica”, mas despertou grande interesse noutros que não tardaram a encontrar maneira, por vezes roçando a clandestinidade, de aprendê-la.

O aparecimento da cirurgia laparoscópica significava menos dor, cicatrizes e danos no tecido saudável, permitindo uma recuperação mais rápida, mas também implicava sacudir os alicerces dos grupos de poder da cirurgia de finais do século XX. Implicava o conhecimento não só da anatomia e da técnica, mas de uma tecnologia que, embora hoje nos pareça elementar, não era fácil de aprender pelos cirurgiões veteranos, nada habituados a algo que se interpusesse entre as suas mãos e o paciente. Muitos hospitais universitários adoptaram tardiamente a cirurgia laparoscópica porque era precisamente ali onde confluía o poder da resistência à mudança e o medo de serem destronados por uma geração capaz de desenvolver recursos tecnológicos e incorporá-los no seu arsenal terapêutico. Sempre houve algo mais do que o aspecto intelectual na hora de valorizar de forma justa a cirurgia laparoscópica. Era evidente que tanto a velocidade de recuperação como o resultado estético eram superiores ao que se presumia normal após uma intervenção. Inicialmente qualificados como quase “conversos a uma nova religião”, considerados tecnófilos amorais ou irresponsáveis movidos apenas por interesses monetários, os médicos foram submetidos a uma vigilância exaustiva dos seus resultados por parte daqueles que tinham o verdadeiro conflito de interesses: a sua incapacidade de se adaptarem ao salto tecnológico obrigava-os a abdicar da liderança.

O uso da laparoscopia generalizou-se rapidamente e em quase todo o tipo de operações, até enfrentar a sua verdadeira prova de fogo: a cirurgia do cancro. Apesar de começar a ser aceite como uma forma de operar válida para doenças benignas, despertava grandes dúvidas na sua aplicação a tumores malignos. Desde a dificuldade em identificá-los até à impossibilidade de extraí-los correctamente, passando pelo risco de disseminação da doença através da cavidade abdominal ou das pequenas incisões realizadas, eram muitas as questões que semeavam a dúvida na utilização de uma cirurgia minimamente invasiva.

As discussões nos fóruns cirúrgicos foram intensas e a opinião generalizada pareceu dar razão aos detractores. Apesar desse ruído, a nossa equipa decidiu participar no debate com um contributo que seria essencial no futuro: o primeiro ensaio clínico no qual se operariam pacientes com cancro no cólon tanto por via tradicional como por via laparoscópica, prevendo comprar os resultados em matéria de recuperação da intervenção e estudando se a via de abordagem produzira qualquer repercussão sobre a evolução do cancro.

Os resultados demostraram que não há qualquer relação entre o modo de operar os pacientes e o prognóstico do seu tumor: a cirurgia laparoscópica era segura para os casos oncológicos. No ano 2000, esses resultados foram publicados na categorizada revista médica britânica “The Lancet”, gerando uma das mais intensas respostas da comunidade científica de que há memória, desde as mais entusiastas às mais cépticas. Desde então, as provas científicas sobre a idoneidade do uso da laparoscopia no cancro continuaram a acumular-se. A revolução viera para ficar. 

Como costuma acontecer em todas as revoluções tecnológicas, no fim da década de 1990, atingiu-se um momento de impasse. Apesar da ampla experiência adquirida em grande número de intervenções laparoscópicas, parecia não ser possível alargar a prática a novas indicações clínicas e certas dificuldades técnicas teimavam em persistir. Com efeito, algumas manobras exigiam um elevado grau de perícia e não eram fáceis de ensinar.

No entanto, a incorporação de inovações tecnológicas destinadas a melhorar a visualização (como o sistema digital 3D e a resolução 4K) e sobretudo as manobras cirúrgicas, utilizando dispositivos cada vez melhores, conseguiram transpor as fronteiras que se impunham à cirurgia minimamente invasiva. A cirurgia robótica constitui o melhor exemplo disso. Actualmente limitada pelo seu elevado custo e escassa disponibilidade, não só permite realizar manobras complexas de forma mais eficaz e segura para o paciente, como permite a aquisição de dados. E isso torna-a um dos protagonistas da digitalização da cirurgia.

O que é possível digitalizar em cirurgia hoje em dia? A resposta é simples: tudo. Desde que o paciente é diagnosticado, converte-se numa fonte infinita de dados que podem ser registados, armazenados e processados. Em comparação com a cirurgia clássica, na qual o cirurgião operava observando directamente a anatomia do paciente, hoje opera-se utilizando dados e não interpretando a anatomia real. De um modo literário, poderia dizer-se que na cirurgia 4.0, o cirurgião navega, disseca, corta e sutura dados em vez de tecidos: os dados gerados podem servir para medir e quantificar, bem como para redesenhar e modelar os dispositivos utilizados e a forma como fazemos as operações.

No entanto, antes de chegar à cirurgia robótica, a cirurgia minimamente invasiva reinventou-se ao eliminar qualquer tipo de cicatriz externa, recorrendo aos orifícios naturais do organismo – boca, ânus, uretra, vagina – como vias de acesso. O conceito da cirurgia denominada NOTES (Natural Orifice Translumenal Endoscopic Surgery) foi desenvolvido paralelamente nos Estados Unidos e na Europa pelas plataformas NOSCAR (Natural Orifice Surgery Consortium for Assessment and Research) e EURO-NOTES durante os primeiros anos deste século.

A nossa equipa começou a realizar diversas intervenções através da via transvaginal e chegámos a aperfeiçoar alguns detalhes técnicos e a praticar cirurgia do cancro do cólon com bons resultados. No entanto, era uma abordagem que, logicamente, só se podia realizar em metade da população. Assim, e tomando como referência os estudos experimentais dos cirurgiões Patricia Sylla, em Boston, e Mark Whiteford, em Portland, decidimos transpor outra fronteira: tentámos minimizar ainda mais a agressão, melhorar o resultado estético e aplicar uma cirurgia mais exacta sem comprometer o prognóstico.

Com estes objectivos realizámos uma intervenção complexa: a extracção do cancro do recto, utilizando o ânus como porta de entrada para o abdómen. Graças à colaboração com o Hospital Geral de Massachusetts, realizámos em Barcelona, em 2009, uma ressecção do recto por via transanal, a primeira realizada no mundo.

Encontrámos novamente dificuldades e detractores, mas, com o passar do tempo, a técnica começou a ser adoptada por quase todos os cirurgiões colorrectais. A abordagem de uma doença como o cancro do recto de baixo para cima, trespassando as barreiras anatómicas clássicas, minimizando a agressão e garantindo a segurança do paciente, abalou um dos pilares mais importantes da cirurgia oncológica, já que se demostrava que o recurso a uma técnica muito mais vantajosa para o paciente do ponto de vista da sua recuperação não significava alterar a possibilidade de cura. A radicalidade separava-se por fim da agressividade cirúrgica.

 

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De Lacy junto do robot Da Vinci Xi. Os seus braços cirúrgicos suspensos e uma plataforma móvel permitem realizar a cirurgia a partir de ângulos impossíveis com outros robots.

E ainda fomos mais além. A técnica transanal tinha um ponto frágil: deveria realizar-se em dois passos. Uma parte da intervenção era realizada na cavidade abdominal e a outra através do ânus, o que causava uma grande perda de tempo e obrigava o cirurgião a realizar praticamente duas operações numa só. Decidimos então que as duas partes se fariam em simultâneo por duas equipas diferentes. Foi assim que, em 2016, criámos o conceito “two-team approach(ou Cecil approach), que dinamizava notavelmente a intervenção.

À medida que íamos desenvolvendo as técnicas cirúrgicas, fomos tomando consciência da necessidade de uma mudança na maneira de ensinar a cirurgia. A aprendizagem desta matéria tinha sido tradicionalmente gerida de modo não-solidário. Por um lado, a formação tinha de acontecer junto daqueles com mais experiência, frequentemente numa espécie de relação de vassalagem. Por outro, a experiência que especialistas e centros de prestígio ofereciam nem sempre estava ao alcance de todos. A chegada da cirurgia minimamente invasiva permitiu o início de uma verdadeira democratização da disciplina, uma vez que as intervenções poderiam ser gravadas e difundidas de forma quase automática.

Esta difusão tem sido uma parte fundamental da quarta revolução cirúrgica. Começou timidamente com gravações quase domésticas partilhadas em congressos científicos, mas em pouco tempo cresceu para retransmissões de cirurgias em directo e autênticas videoenciclopédias na Internet. Infelizmente, o acesso a esse material educativo era restrito e, na maioria dos casos, exigia algum tipo de pagamento. Nesse contexto, decidimos criar a nossa própria plataforma de difusão de conteúdos com um objectivo primordial: oferecer material de máxima qualidade a custo zero.

Assim nasceu em 2013 o AIS Channel (Advances in Surgery), actualmente a plataforma online líder mundial em formação cirúrgica, uma verdadeira academia cirúrgica digital com enorme quantidade de informação de livre acesso. As sociedades científicas aperceberam-se de que o modelo de congresso presencial começava a perder interesse e, graças a alguns acordos com as empresas de cirurgia mais importantes, conseguimos que elas nos cedessem os conteúdos dos seus congressos para podermos emiti-los em diferido e aumentar a sua difusão.

Uma massa crítica de peritos mundiais ofereceu-se para colaborar connosco regularmente e decidimos organizar as nossas próprias reuniões científicas. O público de cada cirurgia em directo e de cada conteúdo periódico distribuído eram cada vez maiores, com valores jamais alcançados por algum congresso presencial em toda a história da medicina. Para dar um exemplo, em Dezembro de 2017, mais de 26 mil cirurgiões ligaram-se, em directo e gratuitamente, para assistir ao nosso congresso sobre o tratamento do cancro do recto, realizado em Londres. Na actualidade, o AIS Channel conta com mais de 72 mil  cirurgiões registados, em mais de 180 países nas especialidades de cirurgia gastrointestinal e urologia.

Paralelamente à actividade docente, o AIS Channel cresceu com o intuito de aplicar soluções que permitirão melhorar a intervenção cirúrgica e também a vivência que o paciente tem de todo o processo que implica submeter-se a ela. Nesta missão, a aplicação da realidade virtual tem sido um dos nossos pilares fundamentais. Oferece a possibilidade de realizar um treino realista em todos os âmbitos da cirurgia: desde a familiarização com o bloco operatório até à simulação de uma intervenção e permite incorporar todo o tipo de variáveis (dificuldades características de um paciente específico, variações anatómicas, possibilidade de complicações durante o procedimento, etc.).

Para os cirurgiões da nossa geração, a adaptação a este tipo de recursos tem sido mais fácil do que seria de esperar. No entanto, em gerações posteriores, especialmente nos chamados “nativos digitais”, esse processo nem existirá. Outra das nossas preocupações era reproduzir o modelo clássico de aprendizagem cirúrgica, mas adaptado ao século XXI. Isso significa permitir o acesso generalizado ao cirurgião experiente de modo a que possa ensinar e orientar intervenções, mas de maneira ubíqua e em tempo real. Concentramos todos os nossos esforços em promover o ensino interactivo à distância, ou seja, a teleorientação. Deste modo, um cirurgião experiente pode fazer recomendações em tempo real a outro com menos experiência, através de indicações verbais ou recursos gráficos (como, por exemplo, desenhando sobre um ecrã) e até monitorizar e acompanhar movimentos para completar o procedimento com sucesso. De forma análoga, o cirurgião orientado também pode usar recursos digitais (sobretudo gráficos) para transmitir ao seu orientador as suas dúvidas ou necessidades ao longo da operação.

Nos últimos anos, o nosso grupo desenvolveu um modelo de teleorientação de cirurgia digestiva. No entanto, havia um problema na experiência: o atraso na transmissão de dados poderia tornar o processo perigoso. Por vezes, as indicações do cirurgião experiente ou as perguntas do aluno não chegavam em tempo real, o que gerava confusão e erros de interpretações que poderiam causar complicações. Felizmente e após várias experiências-piloto realizadas ao longo de 2018, a chegada da tecnologia 5G parece resolver este inconveniente. O salto da largura de banda até 46G por segundo tornará a comunicação tão real que as diferentes localizações no globo de orientador e orientado não serão um obstáculo. A nossa equipa prevê realizar em Barcelona a primeira cirurgia teleorientada do mundo com tecnologia 5G no início de 2019.

Por fim, e graças aos dados obtidos através das gravações, dos movimentos registados pelos nossos robots e pelo uso de dispositivos para a criação de modelos de simulação virtual cada vez mais fiáveis, somos capazes de gerar algoritmos de inteligência artificial que nos ajudarão não só a tomar decisões antes e durante a intervenção cirúrgica, como permitirão realizá-las de forma mais fácil e segura.

Por exemplo, durante as intervenções, podem ocorrer complicações, tanto por má execução como por má interpretação de variáveis anatómicas ou desconhecimento de outras de tipo funcional. A cirurgia 4.0, e especialmente a robótica, acabarão por combinar informação em tempo real sobre a anatomia do paciente e os movimentos efectuados pelo cirurgião de modo a poder corrigir, ou mesmo bloquear, as manobras que não estejam a ser executadas com precisão suficiente.

Do mesmo modo, a combinação com técnicas de imagem permitirá a identificação em tempo real de estruturas que nem sempre são fáceis de identificar ou que estão situadas em planos profundos. Isso permitirá executar manobras mais precisas. Poderão identificar-se melhor lesões que seja necessário remover, estabelecendo margens de segurança mais claras e também se evitará danificar outros órgãos próximos da zona manipulada. 

No entanto, o contributo mais interessante talvez seja a possibilidade de interpretar aspectos de tipo funcional não valorizáveis de forma objectiva pelo olhar do cirurgião e que podem afectar o processo de tomada de decisão durante a cirurgia. Trata-se de variáveis relacionadas com aspectos funcionais ou mesmo biológicos dos tecidos que o cirurgião não controla sem o apoio de um sistema de análise de dados.

A cirurgia 4.0 não significa a aceitação implícita de tópicos como a automatização completa das intervenções cirúrgicas, nem que estas sejam realizadas por robots de forma independente. Recorda-se que já em 1942 o famoso escritor de ficção científica Isaac Asimov, bioquímico de formação, postulou na primeira das suas “três leis da robótica”: “Um robot não fará mal a um ser humano, nem por inacção permitirá que tal aconteça.” A implantação generalizada da cirurgia digital terá de acontecer num ambiente de confiança, tanto no que diz respeito à autonomia das máquinas como no uso que o ser humano fará delas.

Estudos recentes indicam que nem pacientes nem profissionais aceitariam uma automatização total do acto cirúrgico. Não obstante, os agentes envolvidos valorizam tudo o que permita uma cirurgia mais segura, mais fácil e baseada em dados fiáveis e em provas científicas.
O objectivo será sempre a melhoria dos resultados clínicos e o contributo de um valor real.

Qual será o papel do cirurgião neste contexto? Tal como o paciente nem sempre confia plenamente na ciência, mas espera que o seu médico seja um cientista, o cirurgião 4.0 não deve ser um especialista em todas as disciplinas implicadas na implementação do modelo cirúrgico, mas deve exercer um trabalho de coordenação e liderança indiscutíveis.

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