Notícia com publicação científica
Uso de Inteligência Artificial em cirurgia robótica de prótese de joelho melhora resultados para pacientes com pernas arqueadas
Estudo analisou desempenho de cirurgia de prótese de joelho que usa inteligência Artificial para sugerir alinhamento da prótese de acordo com características anatômicas do paciente

William Chea, Universidade de Auckland

Dr. Simon Young, professor do Departamento de Ortopedia da Universidade de Auckland

31 de março de 2025, 16:07

Fonte

Jodi Yeats, Universidade de Auckland

Publicação Original

Universidade de Auckland

Áreas

Biomecânica, Cirurgia, Computação, Engenharia Biomédica, Epidemiologia, Imagens Médicas, Ortopedia, Robótica, Simulação Computacional, Órteses e Próteses

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Resumo

Pesquisadores desenvolveram um estudo clínico controlado e randomizado para avaliar os resultados de artroplastia total de joelho robótica em 244 pacientes com pernas arqueadas.

Um grupo de pacientes foi submetido à cirurgia robótica de prótese de joelho considerando o alinhamento mecânico dos componetes da prótese, enquanto outro grupo de pacientes foi submetido à cirurgia robótica com o chamado ‘alinhamento funcional’ dos componentes, escolhido pelo cirurgião entre sugestões de um algoritmo de inteligência artificial.

Após acompanhamento de dois anos, os pacientes que naturalmente tinham pernas arqueadas relataram melhores resultados com as próteses alinhadas a partir do uso da IA.

Foco do Estudo

Otimizar o alinhamento dos componentes femoral e tibial da prótese de joelho de acordo com a anatomia e possíveis deformidades angulares prévias do paciente.

Por que é importante?

Deformidades angulares dos joelhos não são incomuns. O chamado ‘joelho varo’, ou perna de caubói – quando as pernas ficam arqueadas – ou o ‘joelho valgo’ – quando os joelhos se tocam – são defeitos congênitos que pode ser observado em muitas pessoas.

Quando uma pessoa com joelho varo ou valgo necessita substituir o joelho natural por uma prótese, em geral o cirurgião considera o alinhamento padrão da prótese – alinhamento ‘reto’ entre os componentes femoral e tibial – mesmo que a pessoa esteja há anos vivendo com uma anatomia um pouco diferente.

Este alinhamento padrão da prótese pode ser menos adequado em termos de conforto do que o alinhamento da prótese que considere a condição anatômica prévia do paciente.

Estudo

Um novo estudo clínico randomizado e controlado envolvendo cirurgia robótica de prótese de joelho em pacientes com joelho varo ou valgo comparou resultados de próteses com ‘alinhamento mecânico’ – alinhamento ‘reto’ entre os componentes femoral e tibial da prótese – e próteses com o chamado ‘alinhamento funcional’, escolhido pelo cirurgião entre opções indicadas por um algoritmo de inteligência artificial.

Participaram do estudo médicos e pesquisadores da Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde da Universidade de Auckland e do Departamento de Ortopedia Cirúrgica do Hospital North Shore, na Nova Zelândia, e da Universidade de Tóquio, no Japão.

Realizando a artroplastia total de joelho – a cirurgia de prótese de joelho – com o uso de robô cirúrgico, o Dr. Simon Young, professor do Departamento de Ortopedia da Universidade de Auckland, viu a oportunidade de considerar a anatomia do paciente para a decisão sobre o alinhamento da prótese.

Neste caso, podia ser feita uma adequação entre imagens do joelho do paciente e o alinhamento da prótese, considerando milhares de opções possíveis.

“Desenvolvemos um algoritmo de inteligência artificial (IA) para usar com o robô cirúrgico para ajudar os cirurgiões a posicionar os componentes do joelho de uma forma que corresponda melhor à anatomia natural de cada paciente”, disse o professor Simon Young.

O novo software de IA considera o alinhamento do joelho do paciente e o tecido mole ao redor e permite que o cirurgião teste digitalmente diferentes opções.

O estudo, publicado na revista científica The Journal of Arthroplasty, avaliou os resultados da cirurgia de prótese de joelho em 244 pacientes, randomizados entre um grupo com alinhamento mecânico dos componentes da prótese (121 pacientes) e um grupo assistido por IA, com o alinhamento funcional (123 pacientes). Os pacientes foram acompanhados por dois anos, e a recuperação foi avaliada com raios-X e questionários.

Quando estamos na sala de cirurgia, estamos posicionando virtualmente os componentes, então consideramos o alinhamento nativo do paciente e também a tensão de tecidos moles. O modelo de computador analisa as 20.000-25.000 posições potenciais e as classifica de acordo com o que seria ideal para aquele paciente. Então escolhemos o que achamos ser a melhor opção

Dr. Simon Young, professor do Departamento de Ortopedia da Universidade de Auckland

Resultados

Ambos os grupos tiveram bons resultados cirúrgicos, mas os pacientes que naturalmente tinham pernas arqueadas relataram melhores resultados com as próteses alinhadas funcionalmente.

Com base no estudo, o professor Young recomenda que os cirurgiões considerem o formato natural da perna do paciente ao planejar a cirurgia de prótese do joelho.

O pesquisador desenvolveu um aplicativo para ser usado por cirurgiões ortopédicos que pretendam usar o alinhamento funcional na Nova Zelândia, Austrália e Ásia.

Segundo o professor Simon Young, a pesquisa ainda está em andamento para refinar e expandir a ferramenta e garantir os melhores resultados possíveis para todos os pacientes.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Simon Young

Professor do Departamento de Ortopedia da Universidade de Auckland

Instituições Citadas

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica The Journal of Arthroplasty (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Auckland (em inglês).

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