A cirurgia desempenha um papel importante na jornada de muitos pacientes que vivem com câncer. Entre 2008 e 2021, foram realizadas, em média, 113 mil cirurgias oncológicas por ano no país, de acordo com o Instituto Oncoguia. Mas da mesma forma que a oncologia como um todo caminha para técnicas cada vez mais eficientes e menos invasivas, os procedimentos cirúrgicos têm incorporado tecnologias para elevar seu nível de precisão. A inteligência artificial desponta como uma das principais aliadas, com aplicações que vão desde a otimização de cirurgias robóticas até o diagnóstico em tempo real durante a operação.
A busca por um perímetro tumoral mais preciso passou a ser o foco. Afinal, quanto menos invasiva a cirurgia, menores os riscos de complicações e sequelas, além do potencial de reduzir tempo de internação, de recuperação do paciente e de retorno às atividades laborais. São impactos que vão além dos desfechos clínicos e abrangem também a sustentabilidade do sistema de saúde, já que o custo com cirurgias oncológicas chega à casa dos bilhões no Brasil.
Neste contexto, o avanço da IA tem permitido o processamento de dados complexos, massivos e abstratos, para além da capacidade humana. Segundo estudo publicado em 2024 na revista NPJ Precision Oncology, sua aplicação na oncologia inclui diagnóstico radiológico e patológico inteligente, orientação cirúrgica intraoperatória e robótica cirúrgica autônoma. O reforço vem em boa hora. Hoje, de acordo com dados da Organização Mundial de Saúde (OMS), o mundo vive uma escassez de patologistas, em um momento em que o câncer migra para se tornar a primeira causa de morte na maioria dos países.
Para Kenneth Gollob, diretor do Center for Research in Immuno-Oncology (CRIO), do Einstein, o futuro deve ser marcado pela parceria entre profissionais e a tecnologia para suprir a demanda cada vez maior. “Temos visto uma grande discussão, de modo geral, do uso de inteligência artificial na patologia. Hoje, há toda uma questão de tempo despendido, de disponibilidade de profissionais e, dependendo da região do país ou do mundo, o resultado de uma análise pode levar semanas. A integração dessas tecnologias deve trazer mais rapidez e mais acurácia”, afirma.
Mesmo com essa evolução, a decisão sobre o plano terapêutico e a responsabilidade da tomada de decisão ainda pertencem ao médico, como salienta Juliano Rodrigues da Cunha, cirurgião oncológico, diretor de comunicação da Sociedade Brasileira de Cirurgia Oncológica (SBCO). Segundo ele, a inteligência artificial hoje ajuda a ampliar a qualidade do tratamento ao permitir a integração da história de um paciente com dados já solidificados. Isso vai possibilitar a definição da melhor estratégia a ser adotada em cada caso. “Vamos conseguir fazer um tratamento muito mais personalizado e promissor, com melhores prognósticos.”
IA no centro cirúrgico: MasSpec Pen
Um exemplo de aplicabilidade prática da IA no centro cirúrgico é a MasSpec Pen, tecnologia desenvolvida pela brasileira Livia Eberlin, pesquisadora e professora na Baylor College of Medicine, no Texas, Estados Unidos. Trata-se de uma caneta integrada a uma máquina de espectrometria de massa, que detecta moléculas tumorais por meio da medição da sua massa e da caracterização de sua estrutura química. Baseado em IA, o instrumento é capaz de identificar em segundos se um tecido é saudável ou contém células tumorais, o que auxilia na definição da margem durante a cirurgia.
A ideia surgiu quando a pesquisadora começou a trabalhar com a análise de tecidos cancerígenos. Nesse período, Eberlin passou a acompanhar o processo de análise para garantir que todo o tumor havia sido retirado em cirurgia. “Foi quando eu percebi que os métodos disponíveis não eram tão precisos e poderiam ser melhorados”, conta.
Atualmente, o processo conta com o envio do tecido retirado para congelamento, processamento e, por fim, a análise em laboratório por meio da espectrometria de massas em bancada. Apesar do bom desempenho da técnica, o desafio principal acontece na interface entre cirurgião, tecido e análise. Livia começou, então, a desenvolver um equipamento que permitisse o acesso à informação molecular em tempo real.
Na prática, isso significa reduzir o tempo despendido no centro cirúrgico, aumentar a precisão da cirurgia e diminuir riscos de recidiva da doença por excesso de sobra de tecido tumoral. “O desafio em cirurgias de câncer é identificar e cortar na margem exata do tumor e do tecido saudável. Hoje, o cirurgião depende muito de uma análise mais rústica. E, às vezes, pela demora no processo de análise, só se descobre que ainda há tecido tumoral quando a cirurgia já acabou”, explica Gollob, coordenador do projeto de validação científica do dispositivo no Einstein.
O resultado do trabalho de pesquisa, desenvolvido em parceria com a Baylor, Thermo Fisher e, no Brasil, com o Einstein, foi uma máquina de mais ou menos um metro, com uma caneta acoplada e um computador em um carrinho de metal esterilizável, desenvolvido propriamente para o ambiente cirúrgico.
No momento da cirurgia, o médico encosta a ponta da caneta no tecido por alguns segundos, que libera uma gota de água esterilizada, sugada novamente pela caneta e enviada diretamente para a máquina de espectrometria, como aconteceria com a amostra em laboratório. Em segundos, a tela do computador gera o perfil do tecido. Com isso, o cirurgião pode visualizar o tecido saudável e a margem entre os dois. Dessa maneira, é possível realizar ajustes cirúrgicos no mesmo momento, sem precisar prolongar a cirurgia ou mesmo marcar um segundo procedimento.
Validação científica de tecnologias de IA
Parte fundamental da criação de novas tecnologias de saúde, a validação científica costuma ser um desafio para tecnologias baseadas em IA. No caso da MasSpec Pen, Livia tem trabalhado junto a instituições de ponta como a Universidade da Califórnia (UCLA) e Universidade John Hopkins. No Brasil, essa etapa vem sendo realizada junto ao Einstein.
O estudo conta com a participação de pacientes com câncer de tireoide e pulmão e segue o padrão cego. A expectativa é de que sejam coletados dados de mais de 200 pacientes até o final do projeto. “Vamos usar machine learning para o processamento de todas as análises e, então, validar se as leituras feitas por IA batem com o padrão ouro atual, que é a patologia. Obviamente, não será 100%, porque nem mesmo a análise humana atinge essa taxa de acurácia, mas trabalhos anteriores de validação da ferramenta chegam a 97%, 98% de concordância. Um número bastante interessante”, explica Gollob.
Nos EUA, os estudos de validação da caneta contam com dados de mais de 400 cirurgias, e foram publicados em inúmeros periódicos científicos. Agora, a expectativa é de que, nos próximos anos, o dispositivo médico inicie o processo de validação pela Food and Drugs Administration (FDA) e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).
Dionísio Ottoboni, diretor comercial de Instrumentos Analíticos para a América Latina da Thermo Fisher, explica que a parceria entre academia, setor e indústria retroalimenta ideias para criação de tecnologias disruptivas. “Os pesquisadores têm o projeto viabilizado e nós, como indústria, temos a possibilidade de identificar também outros breakthroughs e, mesmo, de analisar melhorias no equipamento”. Ele entende que a inteligência artificial entra como um potencializador dessa dinâmica.
Para a MasSpec Pen, novas aplicações já estão no horizonte. Paralela à validação da identificação de tecido tumoral realizada pelo Einstein, Gollob conta que há uma segunda pesquisa inédita para identificar também os tipos de resposta imune dos pacientes. “Vamos analisar perfis que podem distinguir qual paciente tem a resposta imune ativa dentro do pulmão ou uma resposta inibida”, afirma o pesquisador. A pesquisa se destaca pelo potencial de, no futuro, conseguir aprimorar a triagem dos pacientes candidatos à imunoterapia, otimizando tempo e recursos utilizados no tratamento.
No uso de IA, em geral, há muitas apostas na união entre IA e robótica. Se a chegada dos robôs cirúrgicos revolucionou procedimentos como a cirurgia do câncer de próstata e elevou o nível de precisão alcançado, a expectativa é que a inteligência artificial inaugure um novo momento focado em informações mais ricas para a tomada de decisão do médico.
“O caminho é a fusão da cirurgia robótica e a inteligência artificial, ampliando a qualidade e a capacidade dos algoritmos em uso. Junto com o procedimento cirúrgico, vamos conseguir visualizar imagens, melhorar a qualidade dos movimentos no intraoperatório e aprimorar até a análise das recepções das margens cirúrgicas”, aponta Rodrigues, da SBCO.
